手工焊接原理.doc

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1、手工焊接一.焊接的基本原理：在焊接学科中，锡焊属于软钎焊接的范畴。什么是软钎焊呢？将比母才（即被焊接的金属材料）熔点低的金属焊接材料熔化，使其与母材结合在一起的焊接称为钎焊，而采用的金属焊接材料的熔点在450℃以下的焊接则称为软焊接。锡焊是一门科学，从宏观上看，其原理非常简单，只不过是通过某种手段将固体加热溶化，再借助助焊剂的作用，使其流入被焊金属之间，待冷却后形成牢固可靠的焊接点。但究竟其微观机理，则是非常复杂。当采用锡铅系焊料焊接金属时，焊料先对金属表面产生润湿，伴随着润湿现象发生焊料逐渐向铜金属扩散，在焊料与铜金属的接触界面上生成合金属，使两者牢固结合起来，所以锡焊是通过润湿/

2、扩散/冶金结合三个物理/化学过程来完成的。1.润湿：润湿过程是指已经溶化了的焊料借助毛细管力沿着母材金属表面细微的凹凸和结晶的间隙向四周侵流，从而在被焊母材表面形成一个附着层，时焊料与母材金属的原子相互接近，达到原子引力起作用的距离，我们称这个过程为溶融焊料对母材表面的润湿。这一过程是形成良好焊点的先决条件。那么怎么来判别焊料对被焊母材是否润湿呢？一般用附着在母材表面的焊料与母材的接触角Q来判别，如图1所示：Q角是指沿焊料附着层边缘所作的切线与母材表面的夹角，当润湿角Q﹤90°时，表示已润湿，当Q≥90°时，表示未润湿。Q=0°完全润湿0°＜Q＜90°已润湿90°＜Q＜180°未润湿

3、Q=180°完全不润湿在日常生活中，我们也能观察到润湿现象，如雨水落在荷叶上，即结成圆子珠状在荷叶上滚动，而不能附着在荷叶表面，我们称这种现象为水不能润湿荷叶；反之，雨水落在棉衣上，很快就能吸入纤维中，我们称这种现象为水润湿。当然，熔融焊锡润湿母材表面是有条件的，既被焊母材的表面必须是清洁的，只有这样焊料与母材原子才能相互接近，达到原子引力起作用的距离，当母材表面有氧化物时润湿就不正常进行了。2．扩散：伴随着润湿的进行，焊料与母材金属原子间的互相扩散现象开始发生。通常金属原子在晶格点阵中处于热振动状态，一旦温度升高，原子活动加剧，使溶化的焊料与母材中的原子互相越过接触接口进入对方的晶

4、格点阵。原子移动的速度和数量决定于加热的温度和时间。3．冶金结合：由于焊料与母材互相扩散，在2种金属之间形成一个中间层-------金属间化合物，以母材是铜为例，当锡铅系焊料焊接时，生存的金属间化合物为CU3SN/CU6SN5等。要获得良好的焊点，被焊母材与焊料间必须生成金属间化合物，从而使母材达到牢固的冶金结合状态。综上所述，良好的焊点形成的先决条件是焊料对努材的充分润湿，在温度和时间的外因作用下，通过扩散，最终结果是使焊料和母材产生牢固的冶金结合。二.焊接一般分为波峰焊和烙铁焊两种三.烙铁焊--------手工焊烙铁焊又称手工焊，它是锡焊技术的基础手段，由于它操作简便灵活，适应性

5、强，因此在自动化焊接普遍应用的今天，仍然继续发挥着作用，在不断地改进和发展。它主张应用于下列场合：1．机械自动焊接面的修补和加强。2．整机组装中各部件装联焊接。3．产量很小或单件生产产品的焊接。4．温度敏感的组件和有特殊抗静电要求的组件焊接。5．作为产品设计人员和维修人员的焊接工具。鉴于烙铁焊是焊接技术的基础手段，因此它是从事电子工业的工程技术人员必须掌握的一门基本功。烙铁焊看似简单，但往往又是最难控制质量/最容易出现问题的环节。在实际中，必须根据焊接对象正确选择工具，焊料，认真地做好焊前准备，遵循焊接步骤，掌握焊接要领，才能确保每个焊点的质量。3．1工具的选择烙铁焊的工具是电烙铽，

6、要获得良好的焊点必须正确地选择它的功率和品种。电烙铁的功率（指单位时间内消耗电源的能量）按日本标准规定在15---500W的范围内分10个档次。在实际生产中选择恰当功率的烙铁是很重要的，功率越大，容易对被焊件造成损伤；功率太小，不能达到焊接所需要的温度引起假焊，虚焊。所以必须根据别焊接的组件作出恰当的选择。烙铁的品种主要分为如下几种：内热式（发热器具装在烙铁头的内部）1．普通型外热式（烙铁头装在发热器件的中间）手枪型（又称单手烙铁，可半自动送锡）2．特殊型自动温控式（温度可调，自动温控）自动断电式（焊接时自动断电，也有自动温控功能）3.2烙铁头的特性烙铁头是直接与焊件接触的部分，其特

7、性是很重要的，主要包括烙铁头部的温度，形状及腐蚀性。1.烙铁头的温度在恰当选择烙铁功率的同时，还需要正确地选择烙铁头的热容量（与载面积和长度有关）。选择是否恰当可通过测量头部的温度来衡量。（1）烙铁处在待焊状态时，烙铁头的标准温度为330----370℃。在连续焊接时，即在前一焊点完成后，焊接下一焊点前烙铽温度应能恢复到上述规定温度。（2）烙铁头与被焊件接触时，温度下降恰当，在整个焊接过程中，焊点的温度能处在240---250℃的最佳焊接温度。2.烙铁头的