液相线425-500℃的Al-Ge-Si系钎料填充材料

本系钎料的基本合金是Al-Ge系，体系的相图如图2-28所示。为一简单共晶系，共晶点w（Ge）=55%，温度423℃。此共晶钎料流动性很好，铺展性极佳，能沿母材表面大面积流布。色泽较深是一缺点。

图2-28 Al-Ge系相图 Fig.2-28 System Al-Ge

体系内虽无化合物生成，但因共晶点w（Ge）高达55%，极脆，铸条几乎无强度，落地便断。由于共晶温度423℃正好处于难得的中温铝钎焊范围内，且钎焊工艺性能极佳，仍为人重视。使用时需要采取一些特殊措施，例如，间隙应该减小，不要超过0.1mm，钎后钎缝在钎焊温度下做适当保温处理，热扩散后可以得到较高的强度。

Ge和Si在周期表中同族，物理化学性质极为相似，而且Al-Si和Al-Ge同为共晶系。前者可以通过添加某些变质剂元素获得变质结构，从而大大提高钎料和钎缝的强度；而后者却从实践和理论上都证明不可能获得Si的那种变质结构^[109，110]，但溶入Ti等难熔金属，Ge片状晶有聚集为块状晶的趋势^[109]。

Al-Si二元系中添加了Ge后，Al-Si的共晶温度就随Ge量的增加而降低，这样就形成了Al-Ge-Si三元系。Al-Ge-Si三元系的相图如图2-29所示^[111]。由于Ge-Si二元系是一连续固溶体体系，所以相图中只有一条二元共晶线由Al-Si系的e₁连至Al-Ge系的e₂为止。这条连线上各点的组成与温度见表2-15。在e₁→e₂线上，诸点随Si含量的增加，Ge-Si固溶体分散相能被变质的倾向也随之加强^[109]。w（Ge）<41.8%组成的合金已有可能产生较明显的变质结构^[109]。本系中序号从3至6的各组成合金经Na、Sr或La变质后都证明是有很大意义的钎料合金，钎焊工艺性能甚佳。液相点温度覆盖范围为480～550℃。Kayamoto^[112]报道，用此系钎料成功地钎焊Al-Mg和Al-Mg-Si系合金。(www.xing528.com)

在Al-Si-Ge钎料的基础上，文献^[113]报道了加入Cu后形成Al-Si-Ge-Cu四元的钎料。由于此钎料很脆，报道通过采用快冷工艺制备了厚度为90～150μm的钎料薄带，可以应用于更低的钎焊温度。

图2-29 Al-Ge-Si三元系相图^[111] Fig.2-29 Phase diagram of Al-Ge-Si system^[111]

表2-15 Al-Ge-Si系二元共晶的组成与温度Table 2-15 Compositions and temperatures of binary eutectics in system Al-Ge-Si