当下,铝合金表面的氧化膜已经成为其更加广泛发展应用的关键制约。工业上常采用电镀的方式对Al合金进行改性,但电镀废液会造成环境污染。超声波在液态钎料中传播过程中会伴随空化和声流效应的形成,这两种效应可以用来击碎Al合金表面的氧化膜,促进液态钎料在Al合金表面润湿铺展,形成冶金结合。Sn基钎料被广泛的应用于电子产业,但Sn-Al之间的互溶度很小,也不会形成冶金结合,阻碍了Al合金在电子产业领域的应用。基于此,采用超声波辅助钎焊法钎焊了1060Al合金,系统的研究了工艺对Sn-Al结合的影响,以及对接头组织性能的影响,并分析了超声波作用下的Sn与Al结合机制。同时采用超声波辅助钎焊法实现在Al合金表面镀覆Sn基钎料,得到最优异的镀覆工艺参数。试验结果表明,温度为300℃,超声作用10 s的条件下,三种Sn钎料均可得到质量良好的接头。纯Sn钎料钎焊接头的组织为α-Al和β-Sn,接头最高剪切强度为38 MPa,接头断裂位置位于界面处,为韧性断裂模式。Sn-9Zn钎料钎焊接头的组织为Sn-9Zn共晶、α-Al及杆状富Zn相,接头最高剪切强度为61 MPa,断裂位置位于焊缝,为韧性断裂。Sn-3Ag钎料钎焊接头组织为Sn-3Ag共晶、α-Al以及Ag2Al,接头最高强度为48 MPa,断裂位置位于焊缝,断裂形式为沿晶断裂。升高温度和增加超声作用时间,均会增加焊缝中的含Al量,提高界面的结合效果,温度为400℃时焊缝中的含Al量为10.03%。Zn元素的加入会促进Sn在Al表面的润湿铺展,促进Sn向母材中的溶解,增强Sn-Al的界面结合。温度为300℃,超声间隔加载12 s,可实现在Al基板表面局部镀覆纯Sn从而实现对Al基板进行表面改性,热风整平工艺可得到平整镀覆Sn层以及平滑过渡的天线焊点。温度为300℃,超声作用10 s可实现在Al基板表面局部镀覆Sn-9Zn层。采用大功率超声波焊机可实现对大面积Al基板全面改性,增加超声功率和延长超声作用时间可以增强表面镀覆效果。Al/Cu回流焊过程中,表面镀覆有纯Sn的Al基板界面结合良好,未发现裂纹及孔洞。