技术领域：
本发明属于钎料性能评定领域，具体涉及一种低熔点元素调控银钎料润湿性的预测方法。
背景技术：
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润湿性作为评价钎料性能的一项重要指标，其好坏直接影响钎料填缝能力及钎焊接头的质量和性能，进而影响待钎焊件的使用寿命和可靠性。因此，钎料润湿性是钎焊材料研究的关键科学问题之一。
低熔点元素(熔点低于350℃)，具有降低钎料熔化温度、改善钎料润湿性的有益作用，对于熔化温度适中、填缝能力优异的银钎料来说，添加一定量的低熔点元素，可有效提高钎料的润湿能力，调控钎缝组织，获得高质量、性能优异的钎焊接头，进一步拓宽硬钎料的工业应用范畴。
国标gb/t11364-2008《钎料润湿性试验方法》规范了测定钎料润湿性的方法，首先获知熔化温度(区间)，然后通过钎料和钎剂用量选取、润湿炉加热、冷却等大量的润湿试验，借助制图软件或图像分析系统获得钎料的润湿面积(或润湿力或润湿角)的数据，评定钎料润湿性的好坏。中国专利201310040275.3公开了一种采用超声场和静电场复合改善钎料润湿性的方法，该专利采用润湿试验、试样拍照、制图软件标定的工序分析润湿角和润湿面积，判断钎料润湿性；虽然超声+静电复合场可以有效改善钎料润湿性，但经过大量润湿试验、试样拍照、软件标定的工序判定润湿性好坏，工序复杂、试验成本高、效率低下。公开的中国专利201510865787.2，采用l形或v形母材板，以钎料在l形或v形母材两侧的爬行面积或距离(高度)，测试钎料的润湿性，但是需要经过制作l形或v形母材、添加钎剂、润湿保温-冷却、面积或距离测量等步骤，工艺程序相当复杂、成本高昂、试验效率非常低。专利cn201410707428.x，公开了一种sn基焊料与cu基体润湿速度的计算方法，借助润湿斑面积、润湿斑有效半径、时间之间的关系，建立润湿速度的公式，但图像采集、建立时间-润湿斑面积关系曲线图、时间-润湿斑有效半径关系曲线，试验工作量庞大、准确率差、计算效率较低。如何快速、高效的预测钎料润湿性变化趋势是钎焊领域的难点之一。
技术实现要素：
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针对现有技术的缺点和不足之处，本发明借助含有低熔点元素钎料的熔化温度区间、低熔点元素含量、预测数学模型相结合，提供一种低熔点元素调控银钎料润湿性的预测方法，能够快速、高效、准确预测低熔点元素调控银钎料润湿性。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种低熔点元素调控银钎料润湿性的预测方法，包括以下步骤：
第1步：测定银钎料中各低熔点元素的含量wm％(质量分数)；
第2步：确定银钎料熔化温度区间δtm；
第3步：将第1步不同低熔点元素的含量wm％扩大100倍和第2步的熔化温度区间数据δtm分别代入所建立的预测数学模型sm，预测数学模型sm如下：
这里，n＝1、2、3......分别代表钎料中含有一种、两种、三种......低熔点元素；每种低熔点元素按照其含量不同分别代入上式，然后相乘即得到sm的值；
第4步：根据上述第3步sm数值的大小判定银钎料的润湿性，数值越大钎料润湿性越好，反之润湿性越差。
进一步，本发明所述第1步低熔点元素是in、ga、sn、li、cs中的任意一种或两种及以上。
进一步，本发明in、ga、sn、li、cs的质量百分比分别不超过15.5％、6.5％、25％、1.2％、0.9％。
进一步，本发明预测钎料润湿性所用母材为奥氏体不锈钢、碳钢、黄铜中的任一种。
本发明具有如下优点及有益效果：
1)通过大量实验数据，创新性的建立了预测银钎料润湿性的数学模型，仅需低熔点元素含量和银钎料熔化温度区间，即可预测分析不同含量低熔点元素对钎料润湿性的影响规律，方法简单、可行；
2)本发明提供的方法无需开展任何润湿试验、计算银钎料润湿面积或润湿角或润湿力或铺展距离，减少试验工作量、提高工作效率；
3)与传统银钎料润湿性实验或预测或计算方法相比，本发明提供的方法不需购买润湿试验设备，无需借助任何制图软件或计算机系统，大幅度降低钎料润湿性试验成本。
4)本发明所建立的预测数学模型，仅仅需要根据数值大小就可判定，低熔点元素对银钎料润湿性的影响幅度，数值计算准确度高。
5)本发明成功构建熔化温度区间、低熔点元素含量与钎料润湿性之间的统一关系式，为相关领域研究银钎料润湿性提供理论依据。
具体实施方式：
实施例1：一种sn元素调控银钎料(agcuznsn，sn含量不超过6.5％)在不锈钢表面润湿性的预测方法，其包括以下步骤：
第1步：采用xrf-1800型x射线荧光光谱仪(xrf)测定钎料中sn元素的含量wm％(质量分数)；
第2步：利用sta449f3型热分析仪(dsc)确定钎料熔化温度区间δtm；
第3步：将第1步不同低熔点元素的含量wm％扩大100倍和第2步的熔化温度区间数据δtm代入预测数学模型sm。
由于含有一种低熔点元素，故n＝1。
第4步：根据第3步sm数值的大小，判定sn元素对钎料润湿性的影响规律，数值越大钎料润湿性越好，反之润湿性越差。
为了验证本发明预测方法的准确性，以210mg的agcuznsn钎料为焊料，40mm×40mm×2.5mm的304不锈钢为母材，在rsl-950润湿炉加热、保温、冷却，然后采用caxa软件测量润湿面积(用s表示，试验结果)，与本发明的预测计算结果进行对比。具体数据如表1所示：
根据表1可知，随着sn含量增加，agcuznsn钎料在304不锈钢表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着sn含量增加，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例2：一种in元素调控银钎料(agcuznin，in含量不超过5.5％)在316不锈钢表面润湿性的预测方法，其步骤与实施例1相同。
具体数据如下表2所示：
根据表2可知，随着in含量增加，agcuznin钎料在316不锈钢表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着in含量增加，钎料润湿面积逐渐增大。
试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例3：一种ga元素调控银钎料(agcuznga，ga含量小于6.5％)在h62黄铜表面润湿性的预测方法，其步骤与实施例1相同。
具体预测数据与试验结果如下表3所示：
根据表3可知，随着ga含量增加，agcuznga钎料在h62黄铜表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着ga含量升高，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例4：一种sn、in元素调控银钎料(agcuznsnin，sn+in含量和小于7.0％)在h62黄铜表面润湿性的预测方法，其包括以下步骤：
第1步：采用xrf-1800型x射线荧光光谱仪(xrf)测定银钎料中sn、in元素的含量wm％(质量分数)；
第2步：利用sta449f3型热分析仪(dsc)确定银钎料熔化温度区间δtm；
第3步：将第1步不同低熔点元素的含量wm％扩大100倍和第2步的熔化温度区间数据δtm代入预测数学模型sm。
由于含有两种元素，故n＝2。
第4步：根据第3步sm数值的大小，判定同时添加sn、in元素对钎料润湿性的影响规律，数值越大钎料润湿性越好，反之润湿性越差。
具体数据如下：
根据表4可知，随着sn、in含量增加，agcuznsnin钎料在h62黄铜表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着sn、in含量升高，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例5：一种预测sn、ga元素调控银钎料(agcuznsnga，sn+ga含量和小于6.0％)在316ln不锈钢表面润湿性的方法，其步骤与实施例4相同。
具体数据如表5所示：
根据表5可知，随着sn、ga含量增加，agcuznsnga钎料在316ln不锈钢表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着sn、ga含量升高，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例6：一种预测in、ga元素调控银钎料(agcuzninga，in+ga含量和小于6.0％)在316ln不锈钢表面润湿性的方法，其步骤与实施例4相同。
具体数据如表6所示：
根据表6可知，随着in、ga含量增加，agcuzninga钎料在316ln不锈钢表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着in、ga含量升高，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例7：一种预测sn、in、ga元素调控银钎料(agcuznsn，sn+in+ga含量和小于6.0％)在316ln不锈钢表面润湿性的方法，其包括以下步骤：
第1步：采用xrf-1800型x射线荧光光谱仪(xrf)测定银钎料中sn、in、ga元素的含量wm％(质量分数)；
第2步：利用sta449f3型热分析仪(dsc)确定银钎料熔化温度区间δtm；
第3步：将第1步的sn含量wm％扩大100倍和第2步的熔化温度区间数据δtm代入预测数学模型sm。
由于钎料中含有三种低熔点元素，故n＝3。
第4步：根据第3步sm数值的大小，判定同时添加sn、in、ga元素对钎料润湿性的影响规律，数值越大钎料润湿性越好，反之润湿性越差。
具体数据如表7所示：
根据表7可知，随着sn、in、ga含量增加，agcuznsninga钎料在316ln不锈钢表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着sn、in、ga含量升高，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例8：一种预测li元素调控银钎料(agculi，li含量不超过1.2％)在304不锈钢表面润湿性的方法，其步骤与实施例1相同。
具体数据如表8所示：
根据表8结果可知，随着li含量增加，agculi钎料在304不锈钢表面的sm值逐渐减小，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着li含量升高，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例9：一种预测cs元素调控银钎料(agcuzncs，cs含量不超过0.9％)在h62黄铜表面润湿性的方法，其步骤与实施例1相同。
具体数据如表9所示：
根据表9结果可知，随着cs含量增加，agcuzncs钎料在h62黄铜表面的sm值先增大后减小，说明其润湿性先变好后变差；试验结果表明，随着cs含量升高，钎料润湿面积先增大后减小。试验结果与本发明预测趋势相吻合。
实施例10：一种预测sn、cs元素调控银钎料(agcuznsncs，sn含量、cs含量分别不超过4.5％，0.6％)在h62黄铜表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例4相同。
具体数据如表10所示：
根据表10结果可知，随着sn、cs含量增加，agcuznsncs钎料在h62黄铜表面的sm值先增大后减小，说明其润湿性先变好后变差；试验结果表明，随着sn、cs含量升高，钎料润湿面积先增大后减小。试验结果与本发明预测趋势相吻合。
实施例11：一种预测sn、li元素调控银钎料(agcuznsnli，sn含量、li含量分别不超过4.0％、0.8％)在304不锈钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例4相同。
具体数据如表11所示：
根据表11结果可知，随着sn、li含量增加，agcuznsnli钎料在304不锈钢表面的sm值先增大后减小，说明其润湿性先变好后变差；试验结果表明，随着sn、li含量升高，钎料润湿面积先增大后减小。试验结果与本发明预测趋势相吻合。
实施例12：一种预测sn、cs、li元素调控银钎料(agcuznsncsli，sn、cs、li含量分别不超过4.0％、0.6％、0.6％)在304不锈钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例7相同。
具体数据如表12所示：
根据表12结果可知，随着sn、cs、li含量增加，agcuznsncsli钎料在304不锈钢表面的sm值先增大后减小，说明其润湿性先变好后变差；试验结果表明，随着sn、cs、li含量升高，钎料润湿面积先增大后减小。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例13：一种预测in、li元素调控银钎料(agcuzninli，in含量、li含量分别不超过4.0％、0.9％)在304不锈钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例4相同。
具体数据如表13所示：
根据表13结果可知，随着in、li含量增加，agcuzninli钎料在304不锈钢表面的sm值先减小后增大，说明其润湿性先变好后变差；试验结果表明，随着in、li含量升高，钎料润湿面积先增大后减小。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例14：一种预测in、cs元素调控银钎料(agcuincs，in含量、cs含量分别不超过4.0％、0.6％)在304不锈钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例4相同。
具体数据如表14所示：
根据表14结果可知，随着in、cs含量增加，agcuincs钎料在304不锈钢表面的sm值先增大后减小，说明其润湿性先变好后变差；试验结果表明，随着in、cs含量升高，钎料润湿面积先增大后减小。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例15：一种预测in、cs、li元素调控银钎料(agcuznincsli，in、cs、li含量分别不超过4.0％、0.6％、0.6％)在304不锈钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例7相同。
具体数据如表15所示：
根据表15结果可知，随着in、cs、li含量增加，agcuznincsli钎料在304不锈钢表面的sm值先增大后减小，说明其润湿性先变好后变差；试验结果表明，随着in、cs、li含量升高，钎料润湿面积先增大后减小。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例16：一种预测ga、li元素调控银钎料(agcuzngali，ga、li含量分别不超过4.05％、0.85％)在316l不锈钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例4相同。
具体数据如表16所示：
根据表16结果可知，随着ga、li含量增加，agcuzngali钎料在316l不锈钢表面的sm值先增大后减小，说明其润湿性先变好后变差；试验结果表明，随着ga、li含量升高，钎料润湿面积先增大后减小。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例17：一种预测ga、cs元素调控银钎料(agcuzngacs，ga、cs含量分别不超过4.05％、0.6％)在316l不锈钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例4相同。
具体数据如表17所示：
根据表17结果可知，随着ga、cs含量增加，agcuzngacs钎料在316l不锈钢表面的sm值先增大后减小，说明其润湿性先变好后变差；试验结果表明，随着ga、cs含量升高，钎料润湿面积先增大后减小。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例18：一种预测ga、cs、li元素调控银钎料(agcuzngacsli，ga、cs、li含量分别不超过4.05％、0.6％、0.6％)在q235碳钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例7相同。
具体数据如表18所示：
根据表18结果可知，随着ga、cs、li含量增加，agcuzngacsli钎料在q235碳钢表面的sm值先增大后减小，说明其润湿性先变好后变差；试验结果表明，随着ga、cs、li含量升高，钎料润湿面积先增大后减小。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例19：一种预测li、cs元素调控银钎料(agcuznlics，li含量、cs含量分别不超过1.05％、0.6％)在201不锈钢表面润湿性的方法，其步骤与实施例4相同。
具体数据如表19所示：
根据表19结果可知，随着li、cs含量增加，agcuznlics钎料在201不锈钢表面的sm值先增大后减小，说明其润湿性先变好后变差；试验结果表明，随着li、cs含量升高，钎料润湿面积先增大后减小。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例20：一种预测sn、in、li元素调控银钎料(agcuznsninli，sn、in、li含量分别不超过2.9％、2.6％、0.6％)在h62黄铜表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例7相同。
具体数据如表20所示：
根据表20结果可知，随着sn、in、li含量增加，agcuznsninli钎料在h62黄铜表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着sn、in、li含量升高，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例21：一种预测sn、in、cs元素调控银钎料(agcuznsnincs钎料，sn、in、cs含量分别不超过2.9％、2.0％、0.6％)在q275碳钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例7相同。
具体数据如表21所示：
根据表21结果可知，随着sn、in、cs含量增加，agcuznsnincs钎料在q275碳钢表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着sn、in、cs含量升高，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例22：一种预测ga、sn、cs元素调控银钎料(agcuzngasncs钎料，ga、sn、cs含量分别小于3.0％、3.0％、0.6％)在304不锈钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例7相同。
具体数据如表22所示：
根据表22结果可知，随着ga、sn、cs含量增加，agcuzngasncs钎料在304不锈钢表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着ga、sn、cs含量升高，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例23：一种预测ga、sn、li元素调控银钎料(agcuzngasnli钎料，ga、sn、li含量分别小于3.0％、3.0％、0.6％)在304不锈钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例7相同。
具体数据如表23所示：
根据表23结果可知，随着ga、sn、cs含量增加，agcuzngasncs钎料在304不锈钢表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着ga、sn、cs含量升高，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例24：一种预测ga、in、cs元素调控银钎料(agcuzngaincs钎料，ga、in、cs含量分别小于3.0％、3.0％、0.6％)在201不锈钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例7相同。
具体数据如表24所示：
根据表24结果可知，随着ga、in、cs含量增加，agcuzngaincs钎料在201不锈钢表面的sm值增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着ga、in、cs含量升高，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例25：一种预测ga、in、li元素调控银钎料(agcunigainli钎料，ga、in、li含量分别小于3.0％、3.0％、0.6％)在201不锈钢表面润湿性的方法，其实施步骤与实施例7相同。
具体数据如表25所示：
根据表25结果可知，随着ga、in、li含量增加，agcunigainli钎料在201不锈钢表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着ga、in、li含量升高，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例26：一种预测in元素调控银钎料(agcuin，in含量不低于10％不超过15.5％)在316不锈钢表面润湿性的方法，其步骤与实施例1相同。
具体数据如下表26所示：
根据表26可知，随着in含量增加，agcuin钎料在316不锈钢表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着in含量增加，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
实施例27：一种预测sn元素调控银钎料(agcusn，sn含量不低于10％不超过25％)在316ln不锈钢表面润湿性的方法，其步骤与实施例1相同。
具体数据如下表27所示：
根据表27可知，随着sn含量增加，agcusn钎料在316ln不锈钢表面的sm值逐渐增大，说明其润湿性越来越好；试验结果表明，随着sn含量增加，钎料润湿面积逐渐增大。试验结果与本发明预测结果相吻合。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。