锌铝合金为包覆金属,CsF-AlF3钎剂为芯部的锌铝药芯钎料,因钎焊时不用频繁外加钎剂,芯部钎剂不具有腐蚀性,焊后不用清理残余钎剂等优点而被广泛应用,极大地提高了工作效率。然而,锌铝药芯钎料长期存放中出现的老化问题严重影响其钎焊性能。锌铝药芯钎料的老化除包覆层的脆化外,还包括芯部钎剂的劣化,同时钎剂和包覆层界面处存在黑渣。本文采用SEM、EDS及XRD等组织检测手段和流布及润湿试验、去膜试验、显微硬度及抗拉强度测试等性能测试方法,对加热和湿热处理的钎剂及其钎焊接头的组织性能、湿热前后钎剂与纯金属粉的反应产物及反应产物钎焊接头的组织,分别进行了分析和测试,探讨了温度和湿热时间对钎剂组织性能的影响及湿热前后钎剂和包覆金属间的界面作用机理,进而分析了锌铝药芯钎料的老化机理。研究表明,随着处理温度的升高,钎剂显微组织形貌由絮状逐步转变为棱条状及块状,温度超过钎剂熔点时出现大量空心管状形貌。465℃及500℃处理的钎剂中分别出现新相Cs2AlF5,Cs3AlF6。流布试验中,500℃预处理的钎剂在纯铝板上未出现润湿环,其余条件均出现润湿环,流布面积随钎剂预处理温度的升高而增大。在润湿试验中,锌铝钎料的润湿面积随钎剂预处理温度的升高而减小。去膜试验中,氧和锌含量此消彼长,且285℃处理的钎剂去膜能力最好。预处理温度越高的钎剂钎焊接头的显微硬度和抗拉强度越低。湿热条件下,钎剂出现吸潮现象。随着湿热处理时间的延长,钎剂显微组织中棱棒状及针棒状CsAlF4逐渐增多,针棒状CsAlF4为晶须。湿热处理时间较短时,晶须的存在会抑制锌铝药芯钎料裂纹的萌生。湿热处理时间延长时,晶须韧性及强度增高,加速了裂纹的产生和扩展。流布、润湿和去膜试验中,随着钎剂湿热处理时间的延长,钎剂的流布面积、钎料在纯铝板上的润湿面积及钎剂的去膜能力均呈下降趋势。湿热处理时间越长的钎剂钎焊接头的显微硬度和抗拉强度越低。湿热处理前的含锌反应产物的显微组织中,含6 wt.%Zn的反应产物中出现细小密集颗粒状形貌,其余均较仅进行500℃加热处理的钎剂的显微组织无明显区别;湿热处理后的含锌反应产物的显微组织,均较仅进行500℃加热处理的钎剂的显微组织无明显区别,针棒状及块状物增多。湿热处理前的含铝反应产物的显微组织中,含2 wt.%Al的反应产物较仅进行500℃加热处理的钎剂的显微组织无明显区别,含4 wt.%Al和6 wt.%Al的反应产物中分别出现大量小颗粒状形貌和花苞状形貌;湿热处理后的含铝反应产物的显微组织,较仅进行500℃加热处理的钎剂的显微组织出现了花簇状及花苞状形貌。高温下,钎剂和锌元素反应产生的ZnF2对锌铝药芯钎料的老化影响不大,钎剂和铝元素反应产生的Cs2O2在湿热环境中产生CsOH,加速锌铝药芯钎料的老化脆断。湿热处理前后的含锌和含铝反应产物钎焊接头的质量均很差。综上所述,加热及湿热条件均对钎剂的应用性能产生不利影响。钎剂湿热环境中产生的晶须及钎剂和包覆金属间存在的相互作用,均对锌铝药芯钎料的老化脆断产生影响。