铜是优良的导电、导热材料,广泛应用于电力传输、热量交换和生活日用品领域。然而铜为稀缺金属,属于战略资源,近年来铜价一直居高不下,限制了铜的应用。铝具有优良的导电性、导热性、耐蚀性及加工性能,是用来代替铜的最佳材料。这带动了铜铝连接的发展。钎焊具有成本低廉、适应性好等优点,是实现铜铝连接最具前景的方法之一。选择优良的钎料是实现铜铝连接的必由之路。Zn-Al系钎料铺展性好、填缝性好、接头强度高,既避免了Sn-Pb系、Zn-Cd系中元素Pb和Cd对环境的危害,又比Zn-Sn系的耐蚀性及耐高温性好,同时比Al-Si系的熔点低,是用来钎焊铜铝的最佳选择。但Zn-Al系钎料在放置过程中易出现脆化现象,降低钎料的铺展性、润湿性,严重制约其在铜铝钎焊上的广泛应用。本文通过研究ZnAl15钎料的脆化现象以及不同热处理工艺对ZnAl15钎料的组织及性能的影响,探讨了锌铝钎料出现脆化现象的机理,提出了改善脆化现象的措施,对Zn-Al钎料的生产有一定的借鉴意义。采用金相观察、扫描电子显微镜、能谱分析、X射线衍射分析、拉伸试验、反复弯曲试验、硬度测试、湿热试验以及浸泡试验等分析手段,研究ZnAl15钎料在放置过程中的组织变化及其对钎料力学性能的影响,进一步分析均匀化处理、去应力退火和稳定化处理对ZnAl15钎料组织、力学性能和耐蚀性的影响。结果表明,ZnAl15钎料在长期放置过程中出现脆化现象主要是由电化学腐蚀导致的。来源于拉拔过程中的残余应力和过饱和固溶体分解所产生的相变应力会加速钎料的脆化,甚至导致应力腐蚀开裂。另外,组织的均匀性对脆化也有一定影响。钎料脆化后显微硬度增大,弯曲次数大幅度降低。均匀化处理改善ZnAl15钎料组织的均匀性和稳定性,从而提高钎料的综合力学性能和耐蚀性。去应力退火对钎料的组织影响不太明显,但消除了钎料在冷拉过程中的残余应力,减轻应力对腐蚀的促进作用。稳定化处理使ZnAl15钎料中过饱和ηE相和αE相发生脱溶分解,增大钎料的显微硬度和弯曲次数,减小抗拉强度。另外,稳定化处理消除了拉拔过程的残余应力以及过饱和固溶体分解分解所产生的相变应力对腐蚀的加速作用,从而提高钎料的耐蚀性。综上所述,锌铝钎料出现的“脆化现象”是由电化学腐蚀和应力的综合作用导致的,而热处理对钎料的脆化有一定的改善作用。