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摘要
为了研究Ni-P镀层厚度对Cu/Al接头性能的影响，采用Zn98Al钎料对不同镀层厚度的T2紫铜与3003铝合金进行了钎焊，获得一系列钎焊接头，研究了钎料在镀层铜板上的铺展润湿性能，并采用光学显微镜、扫描电子显微镜对接头中Cu侧界面结构形态、化合物层厚度及种类等进行分析，进一步研究了镀层厚度对接头力学性能及断口形貌的影响。结果表明，随着镀层厚度增加，钎料在镀层铜板上的铺展面积呈先升后降的趋势，与无镀层铜板相比，当镀层厚度为5～20μm时，钎料的铺展面积由62.4 mm2增加到189.5 mm2，增加了近3倍，此时，钎料的铺展面积稳定、润湿性能较好，有助于获得优质接头；与无镀层接头相比，镀层厚度小于5μm时，接头Cu侧界面结构仍为粗大的Cu3.2Zn4.2Al0.7化合物层，接头强度变化不大；当镀层厚度为5～20μm时，镀层有效阻隔了Cu,Al原子扩散，接头Cu侧界面结构转变为Ni-P镀层+较薄的Al3Ni化合物层，同时接头抗剪强度也增加到最大值39 MPa，与无镀层接头相比提高了约21.8%；当镀层厚度大于20μm时，接头Cu侧界面结构转变为部分熔解的不规则Ni-P镀层+Al3Ni化合物层，此时接头抗剪强度开始急剧下降。综合考虑钎料的铺展润湿性能、接头Cu侧界面结构及接头力学性能，确定Ni-P镀层最佳厚度为5～20μm。
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单位山西机电职业技术学院; 太原理工大学
