[发明专利]一种预测低熔点元素调控硬钎料润湿性的方法

说明书

本发明公开一种预测低熔点元素调控硬钎料润湿性的方法，包括以下步骤：第1步：测定钎料中各低熔点元素的含量W_M％(质量分数)；第2步：确定钎料熔化温度区间ΔT_M；第3步：将第1步不同低熔点元素的含量W_M％扩大100倍和第2步的熔化温度区间数据ΔT_M分别代入预测数学模型S_M，相乘获得S_M的数值；第4步：根据上述第3步SM数值的大小判定钎料润湿性，数值越小钎料润湿性越好，反之润湿性越差。本发明借助含有低熔点元素钎料的熔化温度区间、低熔点元素含量、预测数学模型相结合，能够快速、高效、准确预测低熔点元素调控硬钎料润湿性。

技术领域：本发明属于钎料性能评定领域，具体涉及一种低熔点元素调控硬钎料润湿性的预测方法。

背景技术：

润湿性作为评价钎料性能的一项重要指标，其好坏直接影响钎料填缝能力及钎焊接头的质量和性能，进而影响待钎焊件的使用寿命和可靠性。因此，钎料润湿性是钎焊材料研究的关键科学问题之一。

低熔点元素(熔点低于350℃)，具有降低钎料熔化温度、改善钎料润湿性的有益作用，对于硬钎料(熔点高于450℃)来说，添加一定量的低熔点元素，可有效提高硬钎料的润湿性和填缝能力，细化钎缝组织，获得高质量、性能优异的钎焊接头，进一步拓宽硬钎料的工业应用范畴。

国标GB/T 11364-2008《钎料润湿性试验方法》规范了测定钎料润湿性的方法，首先获知熔化温度(区间)，然后通过钎料和钎剂用量选取、润湿炉加热、冷却等大量的润湿试验，借助制图软件或图像分析系统获得钎料的润湿面积(或润湿力或润湿角)的数据，评定钎料润湿性的好坏。中国专利201310040275.3公开了一种采用超声场和静电场复合改善钎料润湿性的方法，该专利采用润湿试验、试样拍照、制图软件标定的工序分析润湿角和润湿面积，判断钎料润湿性；虽然超声+静电复合场可以有效改善钎料润湿性，但经过大量润湿试验、试样拍照、软件标定的工序判定润湿性好坏，工序复杂、试验成本高、效率低下。公开的中国专利201510865787.2，采用L形或V形母材板，以钎料在L形或V形母材两侧的爬行面积或距离(高度)，测试钎料的润湿性，但是需要经过制作L形或V形母材、添加钎剂、润湿保温-冷却、面积或距离测量等步骤，工艺程序相当复杂、成本高昂、试验效率非常低。专利CN201410707428.X，公开了一种Sn基焊料与Cu基体润湿速度的计算方法，借助润湿斑面积、润湿斑有效半径、时间之间的关系，建立润湿速度的公式，但图像采集、建立时间-润湿斑面积关系曲线图、时间-润湿斑有效半径关系曲线，试验工作量庞大、准确率差、计算效率较低。如何快速、高效的预测钎料润湿性变化趋势是钎焊领域的难点之一。

发明内容：

针对现有技术的缺点和不足之处，本发明借助含有低熔点元素钎料的熔化温度区间、低熔点元素含量、预测数学模型相结合，提供一种预测低熔点元素调控硬钎料润湿性的方法，能够快速、高效、准确预测低熔点元素调控硬钎料润湿性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种预测低熔点元素调控硬钎料润湿性的方法，包括以下步骤：

第1步：测定钎料中各低熔点元素的含量W_M％(质量分数)；

第2步：确定钎料熔化温度区间ΔT_M；

第3步：将第1步不同低熔点元素的含量W_M％扩大100倍和第2步的熔化温度区间数据ΔT_M分别代入预测数学模型S_M，获得S_M的数值；

其中预测数学模型S_M如下：