共晶锡铅焊料由于其优良的物理性能和低廉的价格在电子封装领域获得了广泛的应用,对焊锡焊料力学性能的研究是提高焊点和电子封装件长周期可靠性的基础工作之一。本文考察了63Sn-37Pb共晶焊料在单轴和多轴载荷下的循环力学行为。结果表明,63Sn-37Pb共晶焊料在单轴、纯扭和轴向/扭转棘轮路径下都表现出明显的循环软化性能。最大和最小应力随循环数的变化曲线可分为三个阶段。循环软化是由于摩擦应力的降低造成的。本文对63Sn-37Pb焊料进行了一系列单轴和多轴的棘轮效应试验研究,结果表明63Sn-37Pb焊料在较小的应力水平下也会产生很大的棘轮应变,而且棘轮应变率基本保持恒定且没有明显衰减的趋势。轴向载荷的大小和方向以及剪应变幅值对轴向棘轮应变和棘轮应变率有着重要的影响,但加载历史和顺序对63Sn-37Pb焊料的棘轮行为影响不大。轴向棘轮应变和棘轮应变率随着轴向应力和剪切应变幅值的增大而增大。在轴向/扭转多轴棘轮实验中,轴向棘轮应变率强烈依赖于剪切应变方向的加载率,棘轮应变率随剪切应变率的增大而减小。为了更准确地预测多轴载荷下每个加载步的棘轮速率,本文基于Edmunds-Beer方程,提出了一个考虑锡铅焊料棘轮效应率相关性的改进模型。该模型简单精确,不需要确定许多复杂的参数,有工程应用前景。