Pb-Bi系液相钎料温度范围及应用研究

无论Pb还是Bi和Al结合能力都极弱。液态金属在钎焊温度（低于300℃）下与Al几无互溶度，也没有金属间化合物生成。Pb-Bi系相图如图2-36所示，也是一个共晶系，共晶点w（Bi）=55.5%，熔化温度为124℃。有大量文献报道，此系在铝软钎焊中的应用，主要考虑它有更低的熔化温度。为了适当提高钎料的韧性，常也适当提高Pb的含量。提高此钎料与Al的结合强度和耐蚀性是这一钎料能否应用的关键。Stokes^[127]报道，在w（Pb）=55%～85%和w（Bi）=11%～40%中加入0.5%～5%的w（Ag）或0.5%～10%的w（In）可以大为提高接头的耐蚀性。用一个具体成分为w（Pb）=78.5%、w（Bi）=18.5%、w（Ag）=3%钎料钎焊铝箔，在NaCl溶液中浸泡1000h，铝箔腐蚀殆尽而接头却无恙。

由于Ag和Bi以及和Pb都不生成金属间化合物，都只有共晶作用，所以Pb-Bi中加入的Ag在钎料内部没有被生成化合物而消耗掉，因此在钎焊时，钎料中的Ag与Al母材的作用和效果特别明显。

图2-36 Pb-Bi系相图 Fig.2-36 Phase diagram of Pb-Bi system(www.xing528.com)

王岗^[139]用扫描电镜和EDS能谱分析了Pb-Bi-Ag-Al间的界面结构。结果表明，界面上有一层组成非固定的化合物ζ相生成。而ζ相的电极电位经测定比两侧的相更加偏正。作者认为，三者中母材铝的电极电位最负，在形成的原电池中作为阳极，优先被腐蚀，从而保护钎料以及交界面不被腐蚀。

此钎料一个难以克服的缺陷是色泽过于晦暗，与母材Al有很大的反差。此外，无铅钎料也是当今的时尚，除非对接头有特殊的抗腐蚀的要求，本系钎料大概不会是钎焊工艺的首选。