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低温钎焊是较为理想的热敏铝合金连接技术。Sn基钎料是常用的一种低温钎料,采用Sn基钎料钎焊铝合金的工艺已经得到了较为充分的研究,但是Sn和Al的结合机理还有待探究。本文通过不同条件下的Sn/Al焊接界面的分析和对比,研究了Sn/Al钎焊界面非晶层的形成机理,以及非晶层对Sn/Al界面结合强度的影响。在大气环境下采用纯Sn超声波钎焊与刮擦1060Al的试验,发现得到的Sn/Al界面都含有一层Al2O3过渡层,说明超声波不是Sn/Al界面Al2O3过渡层形成的原因。Sn/Al超声波界面过渡层厚度均匀,分布连续,基本全为非晶结构;Sn/Al刮擦钎焊界面过渡层厚度不均匀,连续性也不如超声波钎焊界面的过渡层,内部发生晶化形成大量γ-Al2O3纳米晶;说明超声波作用能够改善界面氧化铝过渡层的连续性以及厚度均匀性,并能促进过渡层的非晶化。纯Sn超声波钎焊1060Al的母材与钎料界面Al2O3过渡层厚度为50~80 nm,钎缝中析出的Al与钎料界面的过渡层厚度约为10 nm,说明钎料中溶解的O是过渡层中O的来源之一,但并不是O的全部来源,其中还有很大一部分O是由大气环境中通过Sn/Al界面扩散而来的。分析并提出了Sn/Al界面Al2O3过渡层的“液相沉积”式生长机理:木材中的Al先溶解到液相Sn中,在界面处与O结合并沉积形成Al2O3过渡层。在真空环境下,在200℃对1060Al施加160 MPa的压力可以有效破碎去除表面氧化膜,再将温度升高到300℃,纯Sn钎料熔化后可以与Al形成良好的钎焊界面。分析真空钎焊Sn/Al界面,也发现一层氧化铝过渡层,其厚度为5 nm左右。在真空环境下,在200℃施加160 MPa压力破碎去除母材表面氧化膜,继续保持温度和压力2 h~8 h,可以形成良好的Sn/Al真空固相扩散焊接接头。分析Sn/Al固相扩散焊界面,发现Sn和Al是直接结合,它们之间没有过渡层,这证实了Al2O3过渡层的“液相沉积”式生长机制。Sn/Al扩散焊接头剪切强度在20~22 MPa范围,且随着扩散焊接时间的延长强度变化不大;具有与Sn/Al扩散焊界面相似形貌的Sn超声波钎焊Al的接头剪切强度约为38 MPa。前者界面没有Al2O3过渡层,后者界面有Al2O3过渡层,对比它们的强度,推断Sn/Al钎焊界面的Al2O3过渡层对界面结合具有增强作用。