电触头亦称触点或接点,是电器开关、仪器仪表等的接触元件,担负着通断电流的任务。因此,它的性能直接影响着开关电器的可靠运行。Ag-W触头具有良好的导热和导电性能、耐电磨损性能、抗熔焊性能、抗氧化能力等优点。银铜锌焊料是一种广泛使用的银基钎焊料。其特点是熔点较低,润湿性及填缝能力好,接头强度高等。因此,进行触头焊料扩散连接的工艺和机理研究,对触头和焊料的应用具有重要的理论意义和实际应用价值。本文采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计、数字电桥等先进测试手段对界面附近区域的显微组织、电性能、相结构、断口形貌、能谱和元素的扩散分布进行了分析;通过正交试验扩散连接,研究了加热温度、保温时间、外加压力等工艺参数对扩散连接材料的电性能以及结合强度的影响,优化了工艺参数;根据Fick第二定律,采用误差函数解和能谱分析结果计算了触头焊料扩散焊接时Cu原子在银中的扩散因子D0以及扩散激活能Q,以及Cu原子扩散的距离,与实际测得的距离进行了对比分析。研究结果表明,在进行探索性试验时,在较低的压力下,加热温度低于700℃时,由于加热温度较低原子的扩散能力不足,试样之间不能形成有效地扩散。在进行正交试验分析时,分别以电阻率和结合区线百分比为指标分析时所得的结果不同。并以电阻率和结合区线百分比以3:1的权重分析,得到了本试验条件下的最佳工艺参数。在最佳工艺条件下进行的验证试验表明,所得的电阻率和结合区线百分比都有很好的重复性。进行无压扩散连接时,银中间层的含量对触头焊料的电性能有较大的影响,含银中间层较多时有更为优良的电性能。在本试验条件下,影响结合的三个工艺参数由主到次分别为焊接温度、外加压力、保温时间。触头焊料最佳的扩散连接工艺条件是675℃×2h、0.09MPa。采用本工艺条件,可以使银钨触头和银铜锌焊料较好地扩散连接在一起。连接后的电阻率为4.5343??mm。对连接区进行物相分析表明,在触头侧生成了CuZn相,在焊料侧并没有发现新相。触头焊料扩散焊接头的断口分析表明,接头具有一定的韧性,断裂从银过渡层处开始,缝隙和孔洞是导致断裂的根本原因。利用扫描电镜对触头焊料扩散连接区域进行线扫描发现,在较低温度下,只有Cu原子能够从焊料侧扩散至触头侧,Zn原子不能扩散。温度是影响扩散的最大因素,提高加热温度对原子扩散的作用比延长保温时间更显著,Cu原子和Zn原子扩散距离会随着温度的升高而增大,但Zn的扩散速度比Cu的扩散速度慢。Cu原子和Zn原子的扩散均会随着时间的延长,其浓度以指数关系衰减并很快收