金基钎料简介

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（北京有色金属与稀土应用研究所，北京１０００１２）

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纠 前

件的钎焊，如大功率磁控管、波导管、真空仪表

置

零件等。

由于Ａｕ一２０Ｃｕ合金由高温缓慢冷却到 金基钎料也和银基钎料一样，已有很长的

４００ ｃ以下时会出现脆性的有序相，这给压力加 使用历史。它比银基钎料相比，有抗蚀性强、蒸

工带来困难。在钎焊过程中产生有序化，则会引 气压低并有很好的流动性及润湿性等优点。金

起钎焊接头体积的变化。在该合金中加入小于 基钎料可钎焊铜、镍、可伐合金和不锈钢等。 ，

１ 的铁，可防止产生有序化０ 。 特别适用于电真空器件以及航空发动机等重要

Ａｕ—Ｃｕ—Ｉｎ钎料

零件的钎焊，所以在航空工业和电子工业中得

到广泛应用。

为降低Ａｕ—Ｃｕ钎料成本，可在Ａｕ—Ｃｕ合

金中添加１ ～１０ Ｉｎ来降低金含量，如用成

金基钎料的主要合金组元有镍、铜、钯、锌、

铟、锗、锡等。金钎料按组元可分为Ａｕ—Ｃｕ、Ａｕ— 分为Ａｕ一７７Ｃｕ一３１ｎ的合金（其熔点为９７０～

Ｎｉ、Ａｕ—Ｐｄ、Ａｕ—Ｉｎ、Ａｕ—Ｓｂ、Ａｕ—Ｓｎ、Ａｕ—Ｇｅ、Ａｕ—

Ａｇ—Ｃｕ、Ａｕ—Ｐｄ—Ｃｕ等系列。本文将对金钎料的

成分及性能分别加以介绍。

１０１５￣２）代替３５Ａｕ一６５Ｃｕ合金使用，价格可便

宜约３５ 这一类钎料比Ａｕ钎料熔点低，且其

塑性好，蒸气压低。

（２）Ａｕ—Ｎｉ系钎料

由Ａｕ—Ｎｉ相图可知，金中加入一定量的

镍，能使其熔点低于金的熔点。当镍含量为１７．

５ 时，其熔点最低（９５５℃）。此时，液相线与田 金与铜形成连续固溶体，而且固相线与渡

相线几乎重合，熔化冷却后不易发生偏析现象，

１金基钎料的种类

（１）Ａｕ—Ｃｕ系钎料

相线的间隔都很小，所以Ａｕ—Ｃｕ钎料的塑性很

好，可制成各种形状。根据不同比例，可配成各

种不同熔点的Ａｕ—Ｃｕ钎料，但随铜含量的增

加，耐蚀性逐渐降低。 。Ａｕ—Ｃｕ钎料的蒸气压

低，合金元素不易挥发，特别适用于电真空器件

的钎焊。在Ａｕ—Ｃｕ钎料中，熔点最低（９１１℃）的

Ａｕ一２０Ｃｕ钎料，在工业上应用最广，各种Ａｕ— 好、应用最广的钎料。其突出的优点是它对多种

Ｃｕ系钎料的成份和性质见表１。Ａｕ—Ｃｕ钎料有

合适的熔点、很好的流动性和填充微小间隙的 头有很高的强度、优良的耐蚀性和较好的高温

能力，对铜、镍、铁、钴、钨、钼、钽、铌等金属及其

合金都有良好的润湿性 它与基体金属相互间

不发生明显的化学作用，因而钎焊后不会降低

工件的强度和尺寸精度。它广泛应用于真空器

所以，成分为Ａｕ一１ ７．５Ｎｉ的合金是一种很理想

的钎料，它熔点合适，在钎焊可伐、不锈钢时不

会因温度过高发生晶粒长大等现象ｎ ，它和成

分与其非常接近的Ａｕ １８Ｎｉ钎料，是Ａｕ Ｎｉ系

钎料中钎焊工艺性能和钎焊接头综合性能撮

金属都有良好的润湿性和流布性能，其钎焊接

抗蠕变性能 它们在电子工业、飞机、导弹和卫

星的制造中得到广泛应用 这种钎料的缺点是

加工性能不好。

９

表１ Ａｕ—Ｃｎ系钎料的成份和性质

钎料成份（ ） 比重 熔点（℃） 钎焊温度

序号

１ １０３０ ９５ ５ １８．８ ９６５ ９７０

２ ９９０ ９０ １０ ｌ８．６５ ９３５ ９４５

３ ９１０ ８０ ２０ １７．７４ ９１０ ９１０

４ ９２０ ７５ ２５ ｌ７．２ｌ ９ｌ０ ９１４

５ ９５０ ６５ ３５ １３．５ ９２５ ９３５

６ ９６０ ｌ ３．４１ ９３０ ９４０ ６２．５ ３７．５

７ ９２０ ９３５ ５８．３ ４１．７

８ ｌ５．１ ９５０ ９７０ ５０ ５０ １０００

９ １０．９ ９８０ １０１０ ４０ ６０ １０２５

ｉ０ １０．８ ９８５ １０００ １０３０ ３７．５ ６２．５

１１ １０．６ １０００ １０２０ １０４０ ３５ ６５

（℃） Ａｕ Ｃｕ Ｆｅ Ｉｎ Ｎｉ （ｇ／ｃｍ。） 固相线 液相线

１２ ３０ ７０ １０．４５ １０２０ １０４０ １０６０

１３ ２０ ８０ １０．３ １０４０ １０６０

１４ ８０ １９ ｌ ９０５ ９１０ ９２５

１５ ６０ ３５ ５ ９００ ９５５ １４．９ ８６０

ｌ６ ２０ ７８ ２ １０２５ １０．９ ９７５

ｌ７ ３５ ６２ ３ ｌ０２９ ９７３ １０４０

Ａｕ—Ｎｉ钎料中还有含镍ｌ６ 、２５ 、３５

钨、镍、钢等 。

（３）低熔点金基系钎料

Ａｕ—Ｓｎ、Ａｕ—Ｇｅ系钎料

的三种钎料，但很少应用。Ａｕ—Ｎｊ钎料中添加少

量铬，可提高其抗氧化性能，但其润湿性能下

降。然而，成分为Ａｕ一２２Ｎｉ一６Ｃｒ的钎料在航空

及火箭技术中得到了应用。

Ａｕ—Ｎｉ—Ｖ—Ｍｏ钎料

～

在８ｏＡｕ—Ｓｎ、８８Ａｕ—Ｇｅ共晶合金中添加５０

３００ｐｐｍ的Ｐｄ或Ｐｔ，或Ｐｄ和Ｐｔ，可形成低

熔点Ａｕ—Ｓｎ系和Ａｕ—Ｇｅ系焊料“ 。新焊料可用

该钎料含７５ ～９８ Ａｕ、０．５ ～２０

Ｎｉ、０．５ ～６ Ｖ、０．２５ ～５．９ Ｍｏ，具有良

于半导体组装中的引线框架和引线的焊接。新

焊料对电镀和引线的形状无特殊的要求，在引

线框架上不过分扩散，从而可抑制焊料从引线

栓向栓脚流动，获得良好的钎焊效果。

Ａｕ—Ｉｎ系钎料

好的延展性。该钎料在最佳温度范围内可用于

陶瓷焊陶瓷、陶瓷焊金属、金属焊金属。 。

Ａｕ－Ｎｉ—Ｃｕ钎料

该钎料有良好的流动性，它比Ａｕ￣Ｃｕ钎料

具有更好的润湿性能，它的熔点较高，可用作电

真空器件的第一级钎焊料，可钎焊铜、可伐、钼、 被用作钎焊半导体器件的钎料。铟含量的多少

０

金与铟组成二元共晶台金，有较低的熔点、

良好的润湿性和流布性能，并有特殊的传导性，

会影响到Ａｕ Ｉｎ钎料的性能。当铟含量小于

１ 时，钎料的润湿性能提高不明显；若铟含量

大于１０ ，则钎料颜色发白，所以铟含量一般

焊真空密封缝的钎料。

（５）Ａｕ－ｓｂ钎料

由Ａｕ Ｓｂ相图可知，在金中添加微量的

锑，可大大降低金的熔点，而又能保持良好的塑

性、耐蚀性和导电性。因此，成分为Ａｕ一０．０５Ｓｂ 随着半导体工业的发展，出现了一些低熔

钎料用来钎焊要求钎焊接头有良好耐蚀性和导

电性的半导体器件。 。

（６）Ａｕ—Ａｇ－Ｃｕ系钎料

Ａｕ—Ａｇ￣Ｃｕ系中有一系列合金可作为钎料

使用，它们的熔点在７８０～９５０￣Ｃ，即介于Ａｇ－

２８Ｃｕ和Ａｕ一１７．５Ｎｉ这两种钎料的熔点之间。

为１ ～１ｏ％，其最佳范围是３ ～１０ 。 。

点金基钎料，这些钎料都是共晶成分合金，熔点

较低，但是钎料都很脆，只有在加热状态下才能

成型，所以使用不太方便。其成分除了以上介绍

过的８０Ａｕ—Ｓｎ、８８Ａｕ—Ｇｅ、Ａｕ—Ｉｎ外，还有Ａｕ一

６Ｓｉ、Ａｕ一１３Ｇａ等。

（４）Ａｕ—Ｐｄ系钎料

金与钯能形成连续固溶体。各种成分的 故可作为电子管用的中间一级钎焊的钎料。这

Ａｕ—Ｐｄ合金，其固相线与液相线之间的温度间

隔都很小。因此，有多种成分的Ａｕ—Ｐｃ／合金都 钎焊，因为它可通过改变银和铜的比例来调节

可用作钎料。它们有较高的熔点、较好的耐蚀性 其外观颜色以满足对颜色的要求。在Ａｕ—Ａｇ—

和高温抗氧化性能，可用作高温技术中的钎料。 Ｃｕ合金的基础上添加ｚｎ和ｃｄ可降低其熔

它们都有良好的塑性，易于加工成材。

Ａｕ—Ｐｄ—Ｔｉ钎料

类钎料在工业上应用不多，主要用于装饰品的

点。

在Ａｕ—Ｐｄ钎料中添加０，５ ～２ 的钛，能

２结束语

金基钎料以其优良的钎焊性能和物理、机 提高其高温抗氧化性能。用含钛较高的Ａｕ一

械等性能，长期以来被广泛应用于航空、电子等

工业领域，并在其中起着重要作用。相信随着航 钼板，具有良好的使用效果“ 。

２０Ｐｄ－６．５Ｔｉ钎料，在保护气体中于１３９０￣Ｃ钎焊

Ａｕ～Ｐｄ－Ｃｕ系钎料

各种成分的Ａｕ—Ｐｄ—Ｃｕ合金，高于６５０￣Ｃ 特殊要求的综合性能优良、成本较低的新型金

都是单相固溶体。因此均匀化处理后的合金都

有良好的塑性，硬度很低，很容易加工。时效处

理能提高其硬度。Ａｕ—Ｐｄ－Ｃｕ合金可用于液相

线温度由９１０：－－，１５５２℃的多种钎料。常用的有 １ 印有胜，钎焊手册，１９９８年，黑龙江科学技

两种Ａｕ一５Ｐｄ一２５Ｃｕ和Ａｕ一１５Ｐｄ一３４Ｃｕ。它们都

有良好的钎焊工艺性能和耐蚀性，在真空器件 ２黎鼎鑫，贵金属材料学，中南工业大学出版

的钎焊中得到应用。

Ａｕ～Ｐｄ—Ｎｉ系钎料

空、航天、原于能、电子技术等的不断发展，符合

基钎料将被开发出来，应用于更广泛的领域。

参考文献

术出版社，Ｐ１５３～１５４

社，１９９１，３４５～３４８

３有色科技简讯］９９７年，第３期

４有色科技简讯］９９６年，第２期

５有色金属与稀土应用，１９９８．２，Ｐ２７

由金一钯一镍组成的三元合金，结晶时形成

连续固糌体。合金有良好的塑性和耐蚀性。常

用的Ａｕ—Ｐｄ—Ｎｉ钎料有三种：Ａｕ一８Ｐｄ一２２Ｎｉ、

Ａｕ一２５Ｐｄ一２５Ｎｉ、Ａｕ一４０Ｐｄ一４０Ｎｉ，它们被用作钎

６美国专利，４４８６３８６，１９８４，ｌ１，４