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在高温软钎料中，高铅钎料（如85Pb15Sn等）一直扮演着重要角色。但铅及铅化合物已被环境保护机构（EPA）列入前17种对人体和环境危害最大的化学物质之一，无铅化已成为电子产品发展的必然趋势。研制新型环保的无铅软钎料以替代传统的高铅钎料已成为近年来研究的热点。Zn20Sn高温无铅软钎料具有适当的熔化范围以及良好的热/电导率，且成本低；Zn4Al3Cu钎料铺展性能优良、电阻率较小以及力学性能良好，因此本文以Zn为基体，通过加入少量Cu、Al、Sn，形成三元或多元钎料合金，研究添加元素Cu对Zn20Sn与Sn对Zn4Al3Cu无铅钎料合金的物理性能、钎焊工艺性能、力学性能以及耐腐蚀性能的影响，进而优化钎料合金成分，获得综合性能优良的合金配方。结果表明：随着Cu添加量增加，Zn20SnxCu钎料合金的熔点、液相线温度逐渐降低，固液相区间逐渐变窄，Zn20Sn6Cu熔点为372.4℃，且液固相区间较窄，为20.6℃。当Cu添加量大于6%时，钎料合金密度大且导电性能显著下降。添加Cu可以显著提高Zn20SnxCu钎料的抗拉强度，Zn20Sn钎料合金的抗拉强度为80.4MPa，Zn20Sn4Cu合金的抗拉强度为180.1MPa，比基体钎料提高1.25倍。当Cu添加量小于4%时，随着Cu添加量的增加，Zn20SnxCu钎料合金的腐蚀电位逐渐升高，腐蚀速率逐渐降低，耐腐蚀性逐渐增强。当Cu添加量为4%时，Zn20Sn4Cu钎料合金的综合性能最好，其熔点为380.4℃，铺展面积为51.3mm2，抗拉强度为180.1MPa，腐蚀电位最高为-1.1785V，腐蚀速率最低为0.079mm/a。随着Sn添加量的增加，Zn4Al3CuxSn钎料合金的熔点、液相线、固相线逐渐降低，固液相区间逐渐变窄，当Sn添加量为10%，15%时，钎料合金熔点分别为378.6℃与371℃，达到了目标要求。随着Sn添加量的增加，密度、电阻率逐渐降低，Zn4Al3Cu10Sn合金的电阻率为0.97×10-6.m，较基体钎料降低了34.9%。当Sn添加量小于10%时，随着Sn添加量的增加，Zn4Al3CuxSn钎料合金铺展面积呈直线上升，Zn4Al3Cu10Sn钎料铺展面积达到最大值，为98.3mm2。在Sn添加量大于5%时，Zn4Al3CuxSn钎料合金抗拉强度随着Sn添加量的增加而增加。Zn4Al3Cu10Sn钎料合金抗拉强度为201.1MPa。综合钎料性能，最佳Sn添加量为10%。