【摘 要】本文通過對電真空釬料應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，指出Ag基釬料具有優(yōu)異的物理性能和焊接工藝性能。但是，Ag是一種貴金屬，屬于國控資源，限制其廣泛應(yīng)用。從國內(nèi)外Ag基釬料發(fā)展趨勢來看，研發(fā)一種可替代B-Ag72Cu28的低銀高性能釬料應(yīng)用于電真空器件中具有重要的工程應(yīng)用價值。

【關(guān)鍵詞】電真空釬料；Ag基釬料；低銀高性能釬料

0 前言

電真空釬料主要應(yīng)用于高壓電器、電工材料、微電子器件等技術(shù)領(lǐng)域，而銀基釬料具有優(yōu)異的物理性能和焊接工藝性能，其熔點適中，潤濕性好，具有良好的電學(xué)、力學(xué)性能等優(yōu)點，是較為理想的電真空釬料。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對B-Ag72Cu28的需求日益增多，我國的稀缺資源面臨著極大的威脅。因此，對高性能低銀釬料的研發(fā)在電真空器件應(yīng)用中具有重要的工程應(yīng)用價值。

1 銀基電真空釬料的優(yōu)缺點

現(xiàn)在的釬料是將Ag含量控制在30wt%左右，通過調(diào)整Cu和Zn的含量，添加Sn、Cd、In、Ga等低熔點元素以降低合金的熔點，達(dá)到無鎘、高性能的目的。但是，這些Ag基釬料由于熔點較高，成本較大，使用壽命較低等缺點均不適于電真空器件的釬焊。

鑒于銀基釬料在電真空器件釬焊應(yīng)用中的局限性，許多焊接部門研制了不同的低銀釬料甚至代銀釬料。表1為目前在電器、電工等工程領(lǐng)域常用的電真空釬料。

表1 電真空銀基釬料

2 電真空釬料綜合性能改善的方法

提高和改善電真空釬料綜合性能的方法主要有以下兩個方面：

1）發(fā)展微結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)異的急冷電真空釬料

急冷快速凝固方法是通過提高熔體凝固時的傳熱速率而提高凝固時的冷卻速率，熔體形核時間極短，來不及在平衡熔點附近位置凝固而只能在遠(yuǎn)離平衡熔點的較低溫度處凝固，所以具有較大凝固過冷度和凝固速率。

根據(jù)熔體分離和冷卻方式不同，可將急冷快速凝固分為霧化技術(shù)、模冷技術(shù)和表面熔化與沉積技術(shù)三大類。以下舉例進(jìn)行介紹：

（1）激光或電子束表面快速熔凝

高能量密度的激光或電子束快速掃描工件表面，在工件表面形成一個快速移動的低溫度場，從而實現(xiàn)快速凝固，獲得成分高度均勻、組織細(xì)小且致密的表面層。

進(jìn)入20世紀(jì)90年代，該技術(shù)已可應(yīng)用于制造非晶態(tài)釬料，不僅擴(kuò)大了溶質(zhì)的固溶度，而且可以形成較柔軟的帶材，用于生產(chǎn)不同化學(xué)成分、不同熔點的各種釬焊材料。與常用的脆性粉末或絲、片、棒狀等傳統(tǒng)釬料相比，非晶態(tài)或快冷釬料具有以下優(yōu)點：

①使用方便、合金化程度高、成分可調(diào)性強(qiáng)；

②快速凝固釬焊使合金為100%的金屬，不含有機(jī)粘結(jié)劑和助焊劑，在釬焊過程中無雜質(zhì)產(chǎn)生，消除了對釬焊爐的污染。

③適于自動化操作；

④浸潤性、流動性好，可完善地充填釬焊縫，保證質(zhì)量、提高強(qiáng)度；

⑤可按釬焊部位把合金帶材制成一定形狀，置于焊接處進(jìn)行釬焊，降低焊接成本，高質(zhì)量地釬焊薄小件；

⑥釬料化學(xué)成分均勻、釬料熔點較低、鋪展均勻、潤濕性好、流動性好，可完善地充填釬焊縫，保證釬焊質(zhì)量、提高釬焊強(qiáng)度、耐蝕性好。

（2）綠色環(huán)保低銀、代銀電真空釬料的研發(fā)

Ag基釬料強(qiáng)度高、塑性好、導(dǎo)電性和耐蝕性優(yōu)良，可用來釬焊除Al、Mg及其它低熔點金屬以外的所有黑色金屬和有色金屬，因而得到廣泛應(yīng)用。但是，由于銀是一種不可再生的稀貴金屬，屬國控資源，銀基釬料的普遍使用極大的侵蝕著我國的貴重資源。因此，開發(fā)新型綠色環(huán)保低銀或代銀釬料是應(yīng)時之舉，具有重要的社會意義和應(yīng)用價值。

3 結(jié)論

1）從銀基釬料的研究現(xiàn)狀分析，電真空釬料發(fā)展趨勢是，在保證釬焊工藝性能的前提下，最大限度的降低成本以及提高其綜合性能，力求完全取代傳統(tǒng)的電真空釬料如B-Ag72Cu28。

2）提高和改善電真空釬料綜合性能的途徑集中在以下兩個方面：

（1）發(fā)展微結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)異的急冷電真空釬料；

（2）綠色環(huán)保低銀、代銀電真空釬料的研發(fā)。

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