AuSn20(质量分数,%)合金钎焊料以其独特的低熔点、高可靠性在电子工业中得到广泛的应用。由于AuSn20合金相结构中存在的硬脆的金属间化合物,造成其加工成形困难,许多科研工作者针对这一问题对AuSn20合金的加工性能做了大量研究,合金的凝固组织与其加工性能密切相关,因此对AuSn20合金凝固组织结构的研究就显得尤为必要。本文采用高低温熔体混合凝固方法,研究了AuSn20共晶合金凝固组织中非规则共晶组织的形成。首先通过研究低温液相温度对熔体混合合金的凝固组织的影响,确定了最佳的低温液相温度,然后分别研究了熔体混合中高温液相温度和高低温熔体质量配比对合金非规则共晶组织形成的影响。利用金相显微镜、SEM和EDS观察分析了合金的凝固组织结构和相组成及成分,结合实验结果和理论分析,探讨了AuSn20合金在熔体混合凝固条件下,非规则共晶组织的形成机制。得到的主要结论如下：(1)采用高低温熔体混合,在AuSn20合金凝固组织中,非规则共晶组织形成的首要条件是需要采用合适的低温液相温度,实验研究得到的最佳低温液相温度为274℃,即合金实际结晶凝固温度。(2)高温液相温度对合金非规则共晶组织的影响实验结果表明：当采用低温液相温度274℃,高低温液相质量配比为1：3.4的条件下,高温熔体温度为388℃、386℃和384℃时,获得了非规则共晶过渡组织(网格状共晶组织)和非规则共晶组织,而且该类组织易形成在熔体混合合金铸锭的上部。当高温熔体温度在382℃和377℃时,得到的网格状共晶组织和非规则共晶组织结构都形成在熔体混合合金铸锭的下部,且形成了大块状或岛球状的较完整的非规则共晶组织。当高温熔体温度高于390℃或低于370℃时,均不利于非规则共晶组织的形成,随着高温液相温度增大(390℃以上)或减小(370℃以下)时,凝固组织中规则的层片状共晶组织的体积分数均将逐渐增多,直至完全形成规则的层片状共晶组织。由此,得出了熔体混合AuSn20合金中非规则共晶形成最佳的高温液相温度范围为377℃～388℃。(3)高低温熔体质量配比对非规则共晶组织的影响实验结果表明：熔体混合AuSn20合金中形成非规则共晶组织结构的最佳高低温液相质量配比条件为1：3.4.当质量配比值小于或者大于1：3.4时,均不利于非规则共晶组织的形成,即随着质量配比值的增加或减少时,合金凝固组织中规则的层片状共晶组织的体积分数将逐渐增多,直至质量配比增加到1：2时,非规则共晶组织消失,将得到完全的规则的层片状共晶凝固组织。而当质量配比值减小到一定程度时,熔体混合后的合金凝固组织将发生明显的上下分层。(4)采用熔体混合凝固方法,在AuSn20合金凝固组织中获得类似于在深过冷条件下才能得到的理想的非规则共晶组织的最优化条件是：低温液相温度为274℃,高温液相温度为382℃,高低温液相两相质量配比为1：3.4。(5)规则层片扰乱—破碎—熔断—等轴化的非规则共晶组织形成机制：熔体混合凝固过程中,由于合金中层片状的规则共晶组织在浇入高温熔体的热量所带入的热扰动和剪切力以及倒入时的冲击力的作用下,规则片层将先后发生扰乱、破碎、熔断和等轴化,最终形成非规则共晶组织。(6)初生Au5Sn相熔断—附近Au5Sn相建立共晶骨架—AuSn相形核长大的非规则共晶组织形成机制：熔体混合凝固过程中,当高温熔体浇入处于结晶凝固点的低温液相时,首先使低温液相中先前形成的初生Au5Sn相发生熔断和部分重熔,接着在残存的细小的初生Au5Sn相附近的Au5Sn相作为共晶领先相形核生长,建立起互相贯通的共晶骨架,然后AuSn相在这些骨架中单独形核和生长,从而最终形成非规则共晶组织。