铜磷钎料由于其熔点低、具有自钎性、价格低廉且钎焊接头强度较高,在航空、航天、电子电器等方面得到广泛的应用。然而,在钎料生产制造过程中,杂质元素的夹杂带入是影响其性能和质量的关键。目前杂质元素的研究已经引起研究学者们的高度重视,但在我的检索范围内,针对杂质元素Fe、Mn、Zn对铜磷钎料及焊接接头组织和性能研究方面仍未见相关的报道。本文采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪、显微硬度试验、润湿性试验、拉伸试验和差热分析等多种手段,研究Fe、Mn、Zn元素对B-Cu P7及焊接接头组织和力学性能的影响,分析并探讨上述元素的影响机理。与B-Cu P7相比,铁元素添加至B-Cu P7时,(α-Cu+Cu3P)共晶组织明显长大,并出现Fe2P和Fe3P相,铸态组织中出现微小裂纹,润湿面积呈下降趋势。随着Fe加入量的升高,钎料的显微硬度上升。Fe含量增加至0.1wt.%,钎料抗拉强度达到最大值。钎缝组织与铸态组织差别不大,Fe含量超过0.1wt.%时,钎料及接头抗拉强度均下降,焊接接头拉伸断口出现明显气孔,接头力学性能降低。因此,B-Cu P7中含铁量不能超过0.1wt.%。与B-Cu P7相比,锰元素添加到B-Cu P7中,枝晶间距明显减小,二次枝晶排列紧密,(α-Cu+Cu3P)分布相对均匀,钎料铺展面积先慢后快的呈下降趋势。Mn质量分数小于1.5%时,钎料显微硬度和抗拉强度呈上升趋势。Mn元素加入量超过1.5wt.%时,钎料中出现黑色蠕虫状组织,蠕虫状组织边缘圆润且边线呈亮白色,XRD检测有新相Mn P、Mn2P生成。含Mn钎焊接头抗拉强度先降低后升高,但仍小于B-Cu P7钎焊接头抗拉强度,Mn含量超过1.5wt.%时,接头拉伸断口组织明显粗化,综合考虑,B-Cu P7中Mn质量分数不宜超过1.5%。与B-Cu P7相比,B-Cu P7中添加锌时,二次枝晶数量升高,枝晶间距增大,组织中灰白色片层组织边界变的尖锐,出现明显的棱边,润湿面积逐渐增加,显微硬度先增高后减小。Zn质量分数为1.0%时,钎料显微硬度最大249.6HV;随着锌质量分数的增加,钎料抗拉强度逐渐降低,而钎焊接头抗拉强度先升高后降低。当Zn含量增加至超过2.0wt.%时,接头抗拉强度降低至低于未添加时,拉伸断口河流散射状纹理变浅,力学性能不佳。为了确保钎焊接头良好力学性能,B-Cu P7加入Zn元素含量不应超过2.0wt.%。综上所述,Fe、Mn、Zn主要是对夹杂物的存在形式、生成相的种类及脆性相生成、(α-Cu+Cu3P)形貌和二次枝晶尺寸等方面产生影响。在B-Cu P7中添加铁质量分数不易超过0.1%;添加锰元素质量分数不宜超过1.5%;添加锌元素含量不易超过2.0wt.%。