李俐群, 陶 汪 汪 彬

(1. 哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室，哈尔滨 150001；2. 哈尔滨工业大学 金属精密热加工国家重点实验室，哈尔滨 150001)

Sip/Al复合材料激光钎焊特性与组织形态

李俐群1,2, 陶 汪1, 汪 彬1

(1. 哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室，哈尔滨 150001；2. 哈尔滨工业大学 金属精密热加工国家重点实验室，哈尔滨 150001)

采用激光填丝钎焊方法进行1.5 mm厚65%(体积分数)Sip/4032Al复合材料对接接头的连接，研究不同工艺参数下的钎料润湿铺展行为和焊缝成形特性，以及焊缝中共晶硅的形态变化规律。结果表明：接头开V型坡口非常有利于焊缝的背面成形；光斑直径为20 mm、激光功率高于1 500 W时焊缝成形容易控制；与激光熔焊相比，激光钎焊方法更适合于连接高比分Sip/4032Al复合材料。焊接热输入对Si元素的溶解、扩散行为影响很大，因此，不同激光功率下，焊缝中硅元素可以板状、多角状、瓣状初生硅、板条状共晶硅等多种形态出现。焊缝中心由于冷却速度较慢，还形成了共晶团组织，共晶团内部为均匀分布的短棒状共晶硅。

Sip/Al复合材料；激光钎焊；硅结晶行为

随着航空航天用电子器件向大功率、轻量化和高性能方向的发展，对基片衬底材料、框架、壳体和封装盖板等材料的性能也提出了更高要求。与传统的SiC/Al和Al2O3/Al复合材料相比，环保型Si/Al复合材料具有低膨胀系数、高热导率和低密度等性能优势，成为国内外当前电子封装材料制备领域的研究热点[1−4]。伴随而来的问题就是如何实现此类高体积分数Sip/Al复合材料的可靠连接。……