焊接教程.docx

第一部分手工焊锡的理论知识一、 目的制作此教育资料的目的是从理解焊锡的基本知识、原理入手，通过实技训练，使操作者掌握正确的焊锡操作方法和管理方法，从而保证产品质量二、 适用范围适用于所有的手工焊锡、浸锡作业工程三、焊锡的基本知识（一）、有关焊锡的基本概念１、金属的定义:金属是有着特有的光泽，具有导电性能，常温下为固体的物质（水银除外）　２、焊锡的定义∶焊锡是指随着要焊锡的金属的加热，焊锡溶化扩散，在金属的接合处产生合金层，并接合在一起,，这个过程就叫焊锡在作业方面来看焊锡可以集约成以下３个要素∶①　清扫 　　　②　加热 　　　③　焊锡（二）、焊锡的三要素１、清扫 在加热前烙铁头及接合金属面必须进行清洁金属表面的污垢有无机物（锈、氧化物、灰尘）和有机物（油脂类、人手触摸造成的污痕等）按污垢的种类选择不同的清扫方法如下∶Ａ、机械的方法————用砂纸、金钢锉刀等磨掉金属表面的氧化膜Ｂ、化学的方法————用松香溶解除掉氧化膜（如黑色的氧化铜、白绿色的铜锈等 用有机溶剂（如酒精、氟利昂等）溶解除掉有机物污秽（如油脂类、人手上的汗水等）清扫的注意要点∶① 焊锡前要进行烙铁头的清扫，将附着在烙铁头的锡在含有适量的水的海棉上擦净。

② 部品的焊接部位要进行清洁焊锡面的脏污，可用机械或化学的方法除掉③ 焊锡前如不清扫，氧化物、铜锈及其他脏物不能与锡形成合金层，会严重影响焊锡的接合强度和焊锡特性④ 不能用手直接接触各种焊锡部材，避免弄脏焊锡面即使戴了手套，也不能随便乱摸基板上的铜箔，如果用手指按一下，焊锡后指纹会变黑，焊锡边缘的指纹也清晰可见２、加热 加热后溶化在金属表面的锡会扩散，在焊锡界面里锡会渗透到铜里面，形成锡与铜的合金层并接合，在这里最重要的是合金层的形成焊锡只有加热融化后，才能扩散到金属焊锡面上焊锡的接合强度和焊锡温度有密切的关系，详见下图∶ 上图表示接合温度与接合强度的关系从此图可以看出焊锡温度在２５０℃时接合强度出现最大值 因此，最适接合温度（Ｔ）=焊锡溶点+（４０℃∽５０℃） 加热的注意要点∶① 部品和铜箔需要同时进行加热,为了达到快速导热，一般要求在加热的过程中在烙铁头上供一点点锡② 加热时烙铁头应放在部品与铜箔交界处③ 如加热时间太长，焊锡表面就会氧化，出现皱纹，失去焊锡应有的光泽加热时如只加热部品或只加热铜箔也会产生此现象焊锡的质量与加热进行的好坏程度密切相关④ 浸锡炉里的焊锡在溶化状态下，如放置时间太长，铅与锡会分成两层，改变了锡与铅固有成份的配比，因此作业前须对浸锡炉里的锡进行搅拌。

３、焊锡（焊锡在实技训练中将重点详细地说明，以下只作简单概述）（１）、焊锡的三个步骤① 供锡:要焊锡的金属的温度达到焊锡溶解温度时,敏捷地提供焊锡② 拿走锡线∶供给焊锡的量达到理想的程度，停止焊锡的供给,有技巧地收回锡线③ 拿走烙铁:焊锡终了时,敏捷地、有技巧地收回烙铁，擦取多余的锡,并防止留下焊锡尖角２）、焊锡的要点（要点在实技训练中将重点详细地说明，以下只作简单概述）① 焊锡时最理想的状态，部品和铜箔的温度都为２５０℃② 溶解的锡液，有从温度低的地方向温度高的地方流动特性因此供锡时从低温处开始供锡，锡向高温处流动，烙铁处锡量最多③ 供锡后，锡接触到被高温加热的焊锡物和铜箔，变成溶液状态如果不停止加热，一直供锡，锡就会溢出焊锡面④ 焊锡温度太高时，应缩短焊锡时间，防止出现氧化现象，焊锡时间太长会加速氧化 ⑤ 焊锡温度太高时，铜就会扩散到锡里，焊锡的接合强度就会降低⑥ 如浸锡时间太久，铜线就会变细甚至消失，故在浸锡时要在规定时间内完成作业三）、焊锡材电子设备行业中，以连接机器类电路为目的，使用得最广、使用量最多的焊锡是锡（Ｓn）与铅（Pb）的合金，锡－铅系的焊锡我们公司用得最多的为锡——铅类合金。

因环境保护的需要，公司今后会逐渐推广无铅焊锡焊锡材要具备以下诸种机能；Ａ、溶解温度不要太高，以免高温给电子零件、电气零件带来损伤，不能给基板的性能及信赖性带来劣化影响Ｂ、要有可塑性，抗拉强度要高Ｃ、电阻要小１、状况图一般来说，多种金属形成的合金，其合金的共晶点（溶点）要比原来的每一种金属单体都要低在焊锡材里，根据不同成分的配合比例，其溶点也不相同表示金属配合比与温度的关系，以及金属的状况如何变化的图就叫状况图状况图对理解焊锡的特性，掌握基础性的各种知识是很重要的Ｓn－Ｐb系焊锡状态图如下∶上图中ａ是铅的溶点（327℃），Ｃ是锡的溶融点（232℃）ａｂｃ线叫液相线或液相温度、初晶线等所有配合比也是以这个线为界线abc以上是液体状态ａｄｂ，ｂｅｃ叫固相线△ａｂｄ，△ｂｅｃ内部是由ａ固溶体与溶液，ß固溶体与溶液而形成的半溶融状态（半固体，浆糊状态）ｄｂｅ线叫共晶线，ｂ叫共晶点以ｂ点为溶融点的焊锡叫作共晶焊锡在共晶线以下是α相与β相合成的固体对于连接电子机器类的电路方面，综合考虑焊锡对实装零件、电气零件的损伤、接合强度以及操作上的便利等方面的情况，使用Ｓn－Ｐb为60／40配比的焊锡最合适，用得最广，其焊锡溶点是188℃。

在这种条件下，焊锡温度达到溶点以上，焊锡材由固体直接变为液体，没有在其他状态下有一个液晶共态的过程,对焊锡非常有利２、焊锡材的物理特性下表是以锡与铅的配合比的物理特性来作成的根据此表可以看出溶解温度、比重、电气传导度、机械的特性等是随着锡与铅的配合比的变化而变化焊锡的强度理论上和此表中的数据一样，但实际焊接时的强度是随着母材金属的材质、焊锡温度或时间、接合间隔等的变化而变化锡－铅系焊锡的物理特性表如下 ∶ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　特性溶解温度℃比重g/㎤导電性能Ｃu100％抗拉强度㎏／ｍ㎡塑性变形率%切断力㎏／ｍ㎡锥子硬度测试ＳnＰb表面（１０日後）中心（一月後）10002327.2913.91.49552.0210109552227.413.63.15473.15201660401888.4511.65.36 303.47151550502148.8610.74.73403.15141342582439.1510.24.41383.15131135652479.459.74.57253.3612.51030702529.739.34.73223.471210010032711.347.911.42391.3961３、焊锡中的杂质焊锡材中的杂质是指焊锡中除了锡和铅以外的物质。

焊锡中多少会混入一些杂质，其中有无害的东西，也有微量却对接合性或作业性有害的东西，还有为改善焊锡的特性而有意添加的物质下表是说明焊锡的杂质及其对焊锡的影响特别是锌、铝、镉的含量超过0.001%以上时，对焊锡的外观、接合性和流动性有很大的不良影响　　　　　　　　　　　　　　　　　　焊锡的不纯物与它的影响不纯物焊锡带来的影响铜（Ｃu）增加强度，0.2%的情况下发生不溶解性化合物，增加粘性，印刷电路板焊接中发生桥接（跨接）、锥形焊点锌（Ｚn）微量也会使焊锡流动性下降并失去光泽，印刷板的焊接之中发生跨接、锥形焊点铝（Ａl）微量也会使焊锡流动性下降并失去光泽特别加强腐蚀性，成为与锌很相似的症状金（Ａu）降低机械的强度，焊锡完成后的外观发白铋（Ｂi）焊点变得又硬又脆、溶点下降，失去光泽，有时为了增加耐寒性而有意添加比素（Ａs）焊锡表面变黑、流动性下降铁（Ｆe）仅微量即饱和，并在焊锡中难以溶解，带有磁性４、松香的功能⑴、　松香的功能焊锡材中包含有松香，焊锡时产生的锡烟就是松香在高温下挥发产生的焊锡材中的铅在高温下跟随着锡烟扩散，因此锡烟有毒Ａ、除掉氧化物松香使焊锡金属表面氧化物活性化，可溶解除掉金属表面的氧化膜。

松香本来是呈液体，在空气中很快就会干沽Ｂ、防止加热中的氧化高温会促进金属表面的氧化反应，在焊接作业中松香履盖在金属表面上，遮断空气的接触，防止氧化焊锡不再产生锡烟时，说明松香已全部挥发掉，在这种情况下进行焊锡必定会发生氧化反应，焊锡后的锡点表面无光泽，表明其表面已被氧化Ｃ、焊锡的表面张力的下降松香接触溶融的焊锡的表面，减小焊锡的表面张力，加强流动性⑵、松香应具备的条件（松香只能涂在铜板或需焊锡的地方，其它地方不能涂）Ａ、非腐蚀性Ｂ、高绝缘性Ｃ、长期稳定性Ｄ、耐湿性Ｅ、无毒性四、管理的基本方法１、 松香的管理松香里有很多含有盐素等去除氧化物的物质一般来说，盐素含量越多的松香使用效果越好另一方面，焊接之后盐素具有腐蚀金属的副作用盐素是一种有毒的物质，随着盐素含量增加，焊锡的绝缘抵抗变小，但导电性变强A、在ＪＩＳ中规定以下的规格（ＪＷ、Ｚ３２８３）∶．ＡＡ级———盐素含有量0.1%以下．Ａ级————盐素含有量0.1∽0.5%以下．Ｂ级————盐素含有量0.5∽1.0%以下B、我们公司的规定∶．印刷电路板ＡＳＳＹ里使用Ａ级以上，．线圈焊接时，图面没有特别指定的场合可以用Ｂ级．其他场合，图纸里没有特别指定的话也可以使用Ｂ级。

２、烙铁的管理Ａ、从漏电流少，不损伤零件这方面来说，陶瓷加热器系列中绝缘抵抗有10ＭΩ以上的烙铁最好．陶瓷易碎，当烙铁头上沾锡或有脏物时，生产现场有的人不是在海棉上进行清扫，而是在烙铁座上敲打，很容易将陶瓷加热器震碎，或者天长日久，也会造成烙铁温差变化大．烙铁头在海棉上擦试，易造成烙铁温度急剧下降，对烙铁头上的镀金层有不利影响，虽然如此，还是用海棉擦试较好．敲打烙铁头还会造成锡球飞溅，不安全，也影响环境和卫生Ｂ、无负荷时，烙铁温度要控制在±１０℃以内Ｃ、使用烙铁温度恢复时间较快的烙铁．烙铁尖端面积大的烙铁温度下降较慢，升温也较慢．烙铁头的体积越大，热容量也越大（热容量大的物质难以加热、加热后难以冷却）Ｄ、烙铁的功率，烙铁尖的形状要根据焊锡部分的大小、形状进行适当的选择Ｅ、烙铁头使用经过镀金处理的，镀金层损坏后就需废弃Ｆ、烙铁头氧化的时候,不能用烙铁除垢器磨掉或用锉刀刮掉:．烙铁能沾上锡，表明没被氧化，如果锡马上从烙铁头上掉下来，表明烙铁头已被氧化．镀金层最外面一层氧化物，可在海棉上擦掉，擦不掉时，先在烙铁头上加锡再擦试，或将烙铁加热后再用纸板将氧化物擦掉，温度越高效果越明显Ｇ、擦拭烙铁用的海棉要沾适量的水之后才能使用。

Ｈ、图纸、手顺书里没有特别记载的场合，烙铁温度为２８０℃∽３２０℃，作业之前必须测定烙铁温度并记录在检验单里．新的烙铁头尖端镀金层首先要粘上适量的锡，避免氧化、粘不上锡．焊锡完后不能清扫，烙铁头上带一点锡放回烙铁架，防止氧化．使用烙铁前，镀金层一定要确认是否有破损或镀金层是否已脱落．温度急剧变化时，因铜与金的热胀冷缩不一样，因此烙铁头容易裂开Ｉ、浸锡炉里的锡在溶化的状态下，如放置的时间太长，因铅与锡的比重不同，铅与锡会分成两层，如不加以搅拌、会完全改变焊锡材铅与。