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含镉银钎料以其优异的工艺性能,在航空航天和家电等领域获得了广泛应用。但镉是有毒元素,欧盟和我国均已明令禁止含镉材料用于家电等领域,因此,“无镉银钎料”的研发,已成为国内外钎焊界关注的热点。本文研究了不同含镓、铟量银钎料的熔化特性及其在紫铜和黄铜基板上的润湿铺展性能。研究结果表明:添加3wt.%的Ga可使Ag-Cu-Zn钎料的固相线降低52℃,液相线降低68℃;在含Ga量为3.0wt.%的基础上添加2.0wt.%的In可使Ag-Cu-Zn钎料的固相线降低81℃,液相线降低140℃。润湿铺展性试验结果表明,随着Ga、In含量的增加,钎料的润湿铺展性能整体均呈上升趋势,钎料在紫铜和黄铜上铺展的结果趋势一致。比较含Ga、In的钎料在紫铜、黄铜上的铺展情况还发现,含Ga、In的银钎料的铺展面积比不含Ga、In银钎料增加了60%左右,含量相同的钎料在黄铜上的铺展面积要大于在紫铜上的铺展面积。当Ga的含量为3.0wt.%,铟的含量为1.5~2.0wt.%时,铺展效果最佳。分别以紫铜、黄铜为母材,采用火焰钎焊方法,采用对接和搭接接头形式进行钎焊,研究了钎焊接头的力学性能。结果表明,除黄铜对接形式外,其它形式的接头的断裂位置均在母材上,说明含镓、铟银钎料的力学性能优良。对于黄铜对接接头来说,钎焊接头的抗拉强度随银钎料中Ga、In含量的增加而逐渐增大,当Ga含量为3wt.%,In含量为1.5~2.0wt.%时,钎料的综合性能最好。通过分析不同含镓、铟量银钎料基体及其钎缝的显微组织和断口形貌,结合钎料成分及能谱分析结果,研究了钎料、钎缝的显微组织与其力学性能的关系。研究结果表明:在AgCuZn系钎料中加入Ga、In,可显著改变钎料组织。随着Ga含量增加,钎料的针状组织逐渐向规则、细小的晶粒组织转变。含量达到3.0wt.%时,针状组织消失,出现了细小的类似蠕虫的组织,钎料组织也变得更加均匀、细小;当Ga含量继续增加时,钎料组织晶粒又逐渐变得粗大。在含Ga量为3wt.%的基础上,添加少量的In,当In的含量在1.5~2wt.%范围时,会使组织更加均匀,组织呈现“花纹”状共晶组织。分析含镓、铟银钎料的钎缝组织可知,火焰钎焊后,含镓、铟银钎料的钎缝组织具有织网状致密组织,显微组织的相似性与钎缝力学试验结果的相似性是相符合的。断口形貌均呈现出韧性断裂的特征,也保证了银钎料的力学性能。比较Ga、In对银钎料铺展性能和力学性能的影响,稀土元素Ce的添加作用更多体现在对银钎料组织的影响上。当银钎料中加入微量稀土元素Ce时,Ce在晶界偏聚,具有细化晶粒、强化晶界的作用。本研究为无镉银钎料的开发及应用提供了理论依据和相关数据支持。