一种钎料铺展性能测试方法技术领域
本发明涉及钎焊技术领域，具体是涉及一种钎料铺展性能测试方法。
背景技术
判断一种钎料对某种母材的钎焊质量，此钎料对此母材的润湿性是一个非常重要、也是最常用的评价指标。如果一种钎料对一种母材不润湿，用此种钎料焊接此种母材，得到的钎焊接头的质量一定不理想。润湿性试验分为两种，铺展性和填缝性。铺展性实验是最方便、常用的评价方法。传统的铺展性测试方法都是按GB/T11364-2008进行测试。此方法的大致步骤为：在水平放置的母板上放置一定质量的钎料，并将钎料用钎剂覆盖，再进行加热、保温，最后测量钎料的铺展面积。此种方法有如下缺点：1.被铺展的母材不易保证绝对的水平，稍有倾斜，钎料在熔化后就会向低处流铺，导致铺展面积并不能真正代表钎料在此母材上的铺展能力；2.钎料在母材上的初始面积的影响不能避免，同等质量的钎料，其原始面积的大小，势必会影响钎料在母材上的铺展面积。比如，同等质量的钎料，制备成薄片状和球状，分别放在相同的母材上进行铺展试验，铺展后的面积大小势必会有所不同，产生数据误差。尤其是在对钎料相对于某种母材在不同的条件下的铺展性能做定量对比分析的时候，稍许的误差就会影响到实验结果。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种钎料铺展性能测试方法，此方法可以避免母板的不水平、钎料初始形态对钎料铺展性能参数的影响，而且一次测试实验可以得到较多的参数。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明的钎料铺展性能测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、准备钎料、钎剂和板状母材；所述板状母材是由以60°~170°夹角设置的第一、二两块矩形结构的板状体组成；
b、将所述板状母材的第一块板状体以水平放置的方式安放于台架上，将所述钎料放置在板状母材的夹角处，并在钎料上覆盖一层所述钎剂；
c、移动加热炉炉体，使放置于台架上的板状母材进入加热炉中，然后进行加热，加热至大于所述钎料和钎剂熔点温度后、保温30s~80s；
d、移动加热炉，取出所述板状母材，测量所述钎料熔化后在第二块板状体上的高度L2、面积S2以及在第一块板状体上的面积S1、流铺距离L1四种数据中的至少一种数据，用所述数据L1或L2或S1或S2或S1+S2或S2/S1来评价所述钎料对所述板状母材的铺展性能。
上述方法中所述钎料形状为长方体或圆柱体；所述第一块板状体和所述第二块板状体的优选夹角为90°；所述板状母材可以是由沿长度方向的中间位置折叠的紫铜板材构成。
本发明的目的也可以通过下述步骤来实现：
a、准备钎料、钎剂、底座和被铺展的板状母材；所述底座上设置有10°~170°夹角的V型凹槽，所述板状母材是由以10°~170°夹角设置的第一、二两块矩形结构的板状体组成；
b、将所述板状母材放置到所述底座上的V型凹槽内，把所述钎料放置在板状母材的夹角处，并在所述钎料上覆盖一层所述钎剂；
c、移动加热炉，使放置有板状母材的底座进入加热炉中，然后进行加热，加热至大于所述钎料和钎剂熔点温度后、保温30s~80s；
d、移动加热炉，取出板状母材，测量钎料熔化后在第一块板状体和第二块板状体上的流铺距离L3、L4、面积S3、S4和熔化后的钎料沿第一块、第二块板状体的夹角处向两端流动的距离L5五种数据中的至少一种数据，用所述数据L3、L4、S3、S4或L5中的至少一种数据来评价所述钎料对所述板状母材的铺展性能。
上述方法中所述钎料形状为细长体，所述细长体的截面形状为圆形、三角形或多边形中的任意一种；所述钎料的形状为片状体，所述片状体的截面为圆形、三角形或方形中的任意一种；所述钎料的形状为颗粒状、粉末状或膏状。
所述板状母材是由沿长度方向的中间位置折叠的紫铜板材构成，优选夹角为90°；所述底座上设置的V型凹槽的夹角与板状母材的夹角相同。
本发明的有益效果如下：
由于本发明采用熔化后钎料相对于具有一定倾斜角度的被铺展母材所润湿的高度来评价钎料对于此母材的铺展性，可有效减小传统测试方法中，因为钎料的原始面积大小、被铺展母材的倾斜所造成数据误差；第二块板状体的倾斜角度的变化，可以用来测试对于被铺展母材铺展性不同的钎料，比较大的倾斜角度用来测试铺展性不好的钎料，可以得到相对较大的数据，当钎料相对于某种母材，铺展性太好的时候，可以在第二块板状体在较小的角度下做试验，得到相对较小的数据；把具有角度的板状母材，放置在设置有V型凹槽的底座中，把钎料放在板状母材的夹角处，可以用两面板状母材上钎料爬升的高度、面积以及沿夹角处向两端流动的长度这三个参数分别或者结合来评价钎料的铺展性，同时V型凹槽内一次可以放置多个试样，可以进行对比测试；相比传统的二维铺展性测试方法，此方法扩展到了三维空间进行测试，一次能得到较多的参数，可以用不同的参数对此钎料在特定外界条下对相应母材的铺展性能进行评价。
附图说明
图1为钎料和钎剂放置在板状母材上的示意图。
图2为钎料和钎剂放置在板状母材上的局部放大示意图。
图3为板状母材的第二块板状体与第一块板状体的夹角大于90°时，在夹角处放置钎料和钎剂的示意图。
图4为板状母材的第一块板状体不水平放置时的示意图。
图5为底座结构示意图。
图6为板状母材和放置有钎料和钎剂的板状母材放置在底座中V形凹槽的示意图。
图中标记：1.板状母材，101.第一块板状体，102.第二块板状体，2.钎剂，3.钎料，4.底座，401.V型凹槽。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述：
实施例1
在本实施例中，钎料3为HL205，钎剂2为粉末状钎剂FB308，板状母材1为紫铜板。
钎料3为0.2cm（直径）×1cm（长度）的棒材；板状母材1的尺寸为0.1（厚度）×5（宽度）×6（长度）cm，把板状母材1沿其长度方向的中间位置折叠，使板状母材1形成具有第一块板状体101和第二块板状体102的形状，第一块板状体101和第二块板状体102的夹角为90°；夹角处要尽量没有孔洞等缺陷。
把第一块板状体101水平放置在台架上，把钎料3放置在第一块板状体101和第二块板状体102的夹角处，将钎剂2覆盖在钎料3上。移动加热炉，使放置有钎料3和钎剂2的板状母材1进入到炉温为830℃的加热炉中加热，保温时间为60s。保温后，移动加热炉，取出板状母材1，清先干净。
经过测量计算得出第一块板状体101上的面积S1=2.281cm2，钎料流动的最远距离为L1=0.662cm，第二块板状体102上的钎料润湿高度L2=0.179cm、面积S2=0.456cm2。可以用S1/S2=5、S1+S2=2.737cm2、L1/L2=3.698等来评价钎料3对母材1的铺展性。第二块板状体102上熔化的钎料3爬升的高度L2和面积S2是靠液态钎料3自身的毛细作用爬升的结果，用L2和S2来评价钎料3对母材1的铺展性，避免了钎料初始状态、母板倾斜等因素造成的误差。
综上可知，本试验一次可以得到较多的参数，可以单独用参数S1、L1、S2、L2、也可以把参数S1、L1、S2、L2相互结合到一起来评价钎料3在指定的加热温度T、指定的保温时间t、指定的钎剂和母材的情况下的铺展性能。
实施例2
钎料3可以用粉末状、片状、棒状等形态的钎料。
在本实施例中，钎料3为丝径为2mm、长为3mm的HL205钎料，加热温度820℃、保温时间40s、钎剂2为粉末状FB308，板状母材1的材料为铜板，其尺寸为1×5×10cm，沿板状母材1的长度方向的中间位置折叠，使其具有第一块板状体101和第块二板状体102，并且第一块板状体101和第二块板状体102之间的夹角为90°。
底座4的材料为耐火砖或其它熔点高于温度820℃的材料制成，其轮廓尺寸为50×20×20cm，V型凹槽401的深度为5cm，V型凹槽401的两个面之间的夹角为90°；V型凹槽401的两个面所在的平面与底座4底面所在的面的夹角都为45°。
把板状母材1放到底座4上的V型凹槽401内，钎料3放置到板状母材1的第一块板状体101和第二块板状体102之间的夹角处，并在钎料3上覆盖一层钎剂2。然后把底座4放入到温度为820℃的加热炉中加热，保温时间为40s。保温后，取出板状母材1，测量钎料3所对应的第一块板状体101和第二块板状体102上钎料的流铺距离L3=0.61mm、L4=0.60mm，钎料面积S3=0.668cm2、S4=0.667cm2，由于第一块板状体101和第二块板状体102相对于水平面的夹角是一样的，所以这两块板状体上的参数是非常接近的；钎料3沿第一块板状体101和第二块板状体102的夹角处向两端流动的距离L5=46mm。一共得到L3、L4、S3、S4、和L5五个参数。可以单独用L3、L4、S3、S4、或L5中的一个参数来评价钎料的铺展性能，也可以把这些数据相互结合来评价钎料的铺展性能，比如：L3+L4、S3+S4、L5/L3+L4、L5/L4、L5/L3。
此方法和装置还可以用来做对比实验，比如在加热温度、保温时间、母材、钎料都一定的情况下，比较不同钎剂对铺展性能的影响。
在实施例1和实施例2中，第一块板状体101和第二块板状体102之间的夹角是根据试验的具体情况设定的，比如，可以取60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°及170°等。根据钎料的铺展性能强弱采用不同的角度，从而得到大小合适、便于测量分析的参数。