電子手工焊接技術論文
電子手工焊接技術論文
焊接是設備機械制造和維修中不可或缺的基本環(huán)節(jié)，廣泛的應用在各類工業(yè)部門，學習啦小編整理了電子手工焊接技術論文，有興趣的親可以來閱讀一下!
電子手工焊接技術論文篇一
手工焊接的技術要領
摘要：文章簡述了手工焊接的基本概念和相關術語，同時對操作中常見的問題和注意事項進行了討論
關鍵詞：焊接;設備;安全
前言
焊接是設備機械制造和維修中不可或缺的基本環(huán)節(jié)，廣泛的應用在各類工業(yè)部門，從尖端領域的航天工程的人造衛(wèi)星，運載火箭的民用領域，到導彈、艦艇等種常規(guī)軍事領域，從核工業(yè)、大型熱電廠及水輪發(fā)電機組到各類民用設備，從船舶工業(yè)、陸路運輸、航空運輸?shù)冗\輸工具;從各類石油化工生產(chǎn)機械，重型起重機械、開礦設備、農(nóng)業(yè)設備、電氣設備、電子元器件。建筑安裝工業(yè)等都離不開焊接這種工藝技術。在一些工業(yè)領域，焊接都屬于關鍵技術環(huán)節(jié)，金屬設備、工件與電子元器件的安裝與維修中焊接工藝也是意義重大。
一、焊接的常用術語與分類
焊接的定義是指金屬之間，用局部快速加熱和加壓等措施，激發(fā)金屬內(nèi)部的原子結合能量，讓金屬連接成一個剛體的一類熱加工技術。具體可分為溶解焊接、高壓焊接、釬焊三個類別。
溶解焊接是指把焊接的金屬結合部分快速加溫到熔化程度，同時加入填充金屬物質，使其凝固后彼此鏈接在一起成剛體。常用的有電子弧焊、燃氣焊等。高壓焊是施加特定的壓力，讓兩個結合面充分接觸并產(chǎn)生較大的塑性形變，從而讓兩焊接件結合在一起。接觸電焊、摩擦電焊等都屬于高壓焊接技術。釬焊是只對焊接工件的填充金屬用的釬料實施適當加溫，中間沒有焊件金屬熔化的過程，而熔點比較與焊件金屬低的釬料熔化會大量填充在焊件間的縫隙處，使焊件緊密的鏈接起來。
二、電弧焊設備簡介
手動電弧焊的特點是操作簡單，對設備要求不高，是可以在各種環(huán)境中順利的完成各類金屬材料在各個位置的不同接頭型式的焊接工藝，在實際生產(chǎn)中應用很廣泛。手動電弧焊裝備施工中需要滿足一下條件，引弧過程簡單，通常用直流焊機的空載40-90V，交流焊機需要50-90v。同時電焊機的短路電流要注意避免過大，焊接電流可以靈活調節(jié)。電焊機的結構要求簡單可靠、重量輕同時容易維修。
交流電焊機一類能滿足焊接要求的特種降壓裝置，又稱焊接變壓裝備。電焊機主的有以下幾部分組成，固定鐵芯、可動鐵芯、一級線弧圈與二級線弧圈等構成。電源外特性依靠二級線圈數(shù)量的變動實施粗調節(jié)。接線板上有兩種接線方式，接法包括全部的線圈，導致焊接電流較小，空載狀態(tài)電壓高較高。第二種接法包括部分和全部線圈，焊接狀態(tài)電流很大，同時空載電壓較低。細調節(jié)是用手柄移動活動鐵芯完成調節(jié)。
直流電焊機可以分為焊接發(fā)電裝置與焊接整流裝置兩類。焊接發(fā)電裝置是由交流電動部分與直流電焊部分構成，空載的電流的可調節(jié)范圍為40-320A。焊接整流裝置讓交流電模式轉化成直流電模式。同時此類裝置沒有旋轉部分，一般由交流降壓變壓裝置、磁飽與電抗器和整流裝置幾部分構成。整流裝置的通途是使交流電變轉化成直流電。使用直流電焊機的過程中，工件接入正極，焊條接如負極時成為正接法，反之成為反接法。正接法焊件的溫度很高，熔化效果明顯，反接法焊件溫度較低，熔化比較緩慢。電焊條由焊絲與焊接皮組成。焊絲的主要作用是充焊縫金屬與穩(wěn)定電流的作用，它的化學構成間接影響焊縫的質量。藥皮的主要功能是確保焊縫金屬有合乎標準的化學構成與機械能力等，同時保證焊條有優(yōu)秀的焊接工藝能力。電焊條的號碼和指標加數(shù)字表示含義。首先表示電焊條的大分類，幾個數(shù)字的中前幾位數(shù)字表示各大分類中的若干小類別，第三位的字碼表示藥類型與電源類型。例如結420，表示鋼結構專用焊條，42代表抗拉伸不小于42OMPa，第三個數(shù)字2代表藥皮是欽硅膠，電源種類是交直雙待。焊條的牌號眾多，可以參照相關手冊中查到。
三、焊接作業(yè)前準備工作
首先要穿戴好焊接工作服，在焊接有色金屬工件操作，需要戴過濾和防毒面具。在潮濕關鍵種的電焊必須站在干燥的木板上保證安全，同時專用穿橡膠絕緣鞋。同時要認真研究結構件焊接技術、焊縫尺寸具體要求，選擇科學合理的施焊技術。焊接電流選擇要根據(jù)工件的材料，厚度和焊條型號與牌號，焊接方法和焊條使用說明來決定。
四、焊接過程的注意事項
從焊條直徑來分析，一般的焊件的厚度變大，選擇的焊條直徑相應變粗，但焊厚板的過程中對接接頭接口內(nèi)的表面焊層使用較細的焊條。針對根部可以避免均勻焊透的不開接口的角度，T字接頭、搭接縫隙和后期鏟根封底焊的對接縫隙，焊接電流的通常情況下增加焊接電流能提升生產(chǎn)效率，由于電流很多，易發(fā)生焊縫咬邊、擊穿等問題出現(xiàn)，電流過小，也容易造成夾渣、未焊透的問題，且生產(chǎn)效率較低。
五、焊接過程的常見問題
在焊接作業(yè)中，經(jīng)常發(fā)生設計不科學，原材料不兼容要求，準備工作不夠，焊接規(guī)范選擇不合理等問題，同時還出現(xiàn)焊接技術與工藝措施不合理等現(xiàn)象，都會使焊接接頭造成比較明顯的缺陷。焊接接口的缺陷可以區(qū)分為表面與核心的缺陷，表面的焊接瑕疵包括焊縫成型缺陷、夾渣和咬邊等現(xiàn)象。焊透不完全的主要運用是有焊接規(guī)范不科學，接口中和前的層次縫隙上有夾雜物，焊縫清理沒有做到認真徹底，縫隙是焊接結構中最嚴重的一種隱患。砂眼是焊接接中經(jīng)常發(fā)生的缺陷問題，它對焊接的致密性和強度有很大影響。原因是由于金屬在液態(tài)時含有雜質氣體，應對此問題，焊條應充分烘干，焊前要注意清理接頭處的鐵銹與油污。
六、手工焊接的安全問題
電焊工必須認真學習焊接的知識，充分熟悉所運用的裝置，設備的性能，遵守各類器具操作規(guī)程，預防生產(chǎn)事故和人身安全事故的發(fā)生。開始作業(yè)之前，需要熟悉焊接場地的工件、設備、工具等放置位置同時調整合理，同時對設備進行安檢，注意電氣聯(lián)線和保護接地線的正確安全，電線接線點要接保證觸良好，防止發(fā)熱或出現(xiàn)火花。當確認工作場地無危險隱患后，才可以實施合閘，按動啟動按鈕給電，開始焊接。及時更換焊條，身體不能接觸焊鉗與零件，避免遭到電擊。工作結束后停機操作，需要及時按動停止按鈕，關閉電焊機電源，再關閉電源刀閘開關。注意有負荷狀態(tài)下拉閘，避免燒傷拉閘者。
參考文獻
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電子手工焊接技術論文篇二
手工焊接技術與技巧
摘要：本文介紹了電子產(chǎn)品制作和維修過程中，手工焊接和手工拆焊的一些技術方法和技巧，工具的選擇與使用，以及需要注意的問題。
關鍵詞：電子制作 手工焊接 手工拆焊
在電子產(chǎn)品開發(fā)、企業(yè)小規(guī)模生產(chǎn)以及工程技術人員電子產(chǎn)品維修等領域，手工焊接仍是不可缺少的。
1 焊料和工具選擇
1.1 焊料的選擇
焊料是連結被焊金屬的材料。
1.1.1 松香焊錫絲。手工焊接常使用免清洗活性松香焊錫絲，使鉛錫合金芯管中填滿助焊劑松香。松香在74℃時呈活性，隨溫度上升，使金屬表面氧化物以金屬皂形式激離，溫度超過300℃松香失去活性。錫中加鉛可提高流動性和強度，降低成本，錫62.7%、鉛37.3%的配比使熔點和凝固點都在183℃，稱為共晶點焊錫。焊絲的線徑根據(jù)焊盤的大小選擇，現(xiàn)在的電子產(chǎn)品小焊盤居多，一般選用0.5-0.8mm的松香焊絲。
市場上松香焊絲質量差別較大，價格相差也較多，正規(guī)大廠家的質量好、價高，假冒的也多，選購時應注意甄別。商標要清晰，標有A#的表示質量等級高，更重要的是要進行外觀檢查和火焰測試。表面潤澤光亮有金屬晶瑩感的質量好，發(fā)黑發(fā)暗光澤度差的、有拉伸痕紋或發(fā)白而缺乏光澤的不好使用。用打火機燒錫絲頭并觀察，有松香噴霧并形成光亮潤澤剔透球珠的質量過關。
1.1.2 焊錫膏，由焊料金屬粉末溶于濃助焊劑中制成，簡稱焊膏。在表面帖裝中充當焊料和助焊劑，同時起粘結作用，一般選用中度活性。
其它材料。①助焊劑(松香水或助焊膏)，一般使用筆式或針式容易控制用量。②清潔劑(清板水或無水酒精)，用于清除元器件和電路板上殘留的助焊劑，使用時用鑷子夾持脫脂棉球，在棉球上打上清潔劑。
1.2 焊接工具的選用與控制
1.2.1 電烙鐵和烙鐵架。普通焊接工具為電烙鐵，功率一般選擇20-30瓦，分內(nèi)熱式和外熱式兩種，調節(jié)烙鐵頭與烙鐵芯之間的插入深度，可調整烙鐵頭溫度。還有可調溫電烙鐵，更好的是恒溫焊臺，具有良好的接地裝置，通過調節(jié)電流控制溫度。烙鐵頭溫度一般控制在200-400℃之間。溫度過低會增加加熱時間，容易損傷器件，溫度過高也會傷害元器件及電路板，需要根據(jù)焊接對象和環(huán)境溫度等加以調節(jié)，原則上應用盡可能低的焊接溫度，以避免損壞主件。使用電烙鐵配備較好的烙鐵架，可以保護導線、桌面物品和人體不被燙傷，有助于散熱。
烙鐵頭選擇三要素。加熱頭的接觸面積、熱容、長度與形狀。常用烙鐵頭形狀有錐形、鑿型、蹄型、刀型等幾種。加熱頭接觸面積影響傳熱速度，應由焊接面積決定加熱頭類型，原則是，在不大于焊接區(qū)域前提下盡可能選擇面積大的烙鐵頭。足夠的熱容可以保持熱量，在保證足夠潤濕下使焊接盡快完成。合適的烙鐵頭長度，可以將烙鐵伸到元件密集的區(qū)域進行焊接。
烙鐵頭上錫。購買電烙鐵要選擇正規(guī)電工工具廠家生產(chǎn)的，經(jīng)過認證的質量有保證。烙鐵頭使用前和使用結束要上錫，即在加熱頭上鍍一薄層焊錫，使其容易吸附焊錫、增加熱傳遞效率和阻止氧化。上錫溫度220℃為宜，可以在烙鐵架的金屬盒里融一些松香和一個稍大一點的錫球，方便上錫。長壽型烙鐵頭的尖端表面滲鍍了一層鐵鎳合金，不容易在高溫下氧化銹蝕，不要將其銼掉。普通烙鐵頭用銅制成，用久形成氧化層會降低熱傳遞速度，需用銼刀清除并鍍錫。
1.2.2 專用烙鐵頭。專用烙鐵頭可以安在普通電烙鐵上，用于片式元器件的焊接和拆焊，可對元器件所有引腳同時加熱，但對于片式集成塊不同的尺寸要有與其對應的烙鐵頭。
1.2.3 熱風焊機(熱風槍)。利用熱風進行片式元器件的焊接和拆焊，焊接元器件一般使用管狀槍頭，使用時槍嘴垂直電路板并保持一定距離。開機時熱量較大，容易將電路板吹焦，需預熱30秒后使用。一般選擇風力1-3檔、熱量5檔，因產(chǎn)品而異。選擇技巧是，觀察電熱絲應呈暗紅色，用槍頭對著廢板吹能聽到風哨聲，無聲或“唰唰”聲為風力不足或過大。
1.2.4 其它。吸錫電烙鐵或吸錫器。鑷子、尖嘴鉗、剝線鉗、吸錫帶。烙鐵擦(高強度纖維棉)，用于清潔電烙鐵上的氧化物殘渣，用水浸泡后擠干水分使用。棉線手套，可以減小焊接時熱量對手的熱灼和錫絲中鉛對皮膚的污染。電鉆用于補鉆焊孔，在需要時使用。如有手虎鉗或臺虎鉗，則更方便電路板的夾持與固定。
2 手工焊接技術與技巧
電路板如有污染需用清潔劑或橡皮清潔，元器件引腳若有氧化銹蝕應先刮除銹斑，引腳成型后可以焊接。
2.1 分立直插元器件的焊接
五步焊接法。①準備：電烙鐵調至合適溫度并預熱，將被焊元器件插入電路板，準備好焊錫絲。②加熱：用烙鐵頭對焊盤和引腳同時加熱。③送錫：將焊錫絲送入烙鐵頭加熱的另一側引線與焊盤之間，焊錫開始融化流動并潤濕焊盤。④撤錫：加錫量合適時撤離焊錫絲。⑤撤電烙鐵：焊錫充滿焊盤和焊孔成錐形并呈潤澤狀態(tài)時，沿45°方向移開電烙鐵。
安裝元器件要注意位置準確、極性正確、高度合適。合適的錫量，是焊點呈圓錐形并略向內(nèi)凹曲，焊錫過少會降低導電性能和機械強度，過多不僅浪費還容易形成虛焊。沿與電路板成45°角方向移開電烙鐵，可避免出現(xiàn)拉尖現(xiàn)象。手要穩(wěn)，電烙鐵移開后，焊錫凝固過程不應受到任何振動，否則會形成渣焊(虛焊)降低導電性和機械強度。合適的加熱時間，焊錫充分融合，與被焊金屬表面形成原子互相滲透的合金層，凝固后形成表面潤澤光亮的錐形焊點，導電性能和強度良好。加熱時間不足容易形成冷焊點，導電性和強度降低，未蒸發(fā)的助焊劑埋裹在焊點里，成為日后電化學腐蝕的誘因。加熱時間過長，容易損傷元器件和電路板。
初學者可在加熱過程心中默數(shù)1、2，送錫過程心中默數(shù)3、4，移開錫絲默數(shù)5后移開電烙鐵?？赏ㄟ^練習加以熟練，使整個過程不超過3秒鐘。半導體器件一次加熱時間不能超過3秒，如需修整，要在冷卻后進行。如需對焊接后的焊點二次焊接，原有松香已經(jīng)蒸發(fā)，需加少量松香增加焊錫的流動性。小的元器件焊接，可用三步焊接法，即將五步焊接法中的第2、3步合為一步，將4、5步合為一步。 常有人急于求成，嫌焊錫融化太慢，用電烙鐵搬運焊錫。將焊錫絲先在電烙鐵上融化，然后將融化的焊錫用電烙鐵移到焊點上，并用懸浮的烙鐵頭撥動焊錫，使焊錫包裹引線粘滿焊盤。松香在搬運過程中已經(jīng)揮發(fā)，焊盤和引線沒有足夠熱度，不能形成合金層，容易形成冷焊點，這種被稱為轉移焊接的做法是不可取的，但在貼片元件焊接中是一種可靠的方法。
現(xiàn)代手工焊接技術中流行的做法，是建立焊橋。將焊錫絲頭部置于引線與焊盤之間，用烙鐵頭加熱，焊錫融于引線與焊盤及加熱頭之間，成為加熱的橋梁，加快了導熱速度，焊橋形成后，迅速將焊錫絲移到另一側加錫。這樣，大大提高了焊接速度。
對于有安裝螺絲的器件，應先安裝定位螺絲，以免焊接后螺孔與板孔錯位影響安裝。對于像雙聯(lián)或四聯(lián)可變電容器的片狀引線，應在定位安裝后將片狀引線折倒壓平后再焊接。像電阻等長引線元器件，焊接后應用斜口鉗剪除多余的引線，原則是應根據(jù)引線的粗細，在焊錫的錐頂留有0.3-0.5mm，一般最長不超過1mm。像變壓器、濾波器等器件，露出的引腳較短，不要剪除。掰動陶瓷元件的引腳容易掰列器件，如果焊孔間距不合適，應用電鉆修整。對于雙列直插集成塊，可用拖焊方式進行焊接。
烙鐵頭選擇。小焊盤可選用錐形烙鐵頭，大的可選用蹄型、鑿型或刀型，總的原則是加熱時接觸面不應超出焊盤，否則會傷及電路板。
焊接完成后應清洗并檢查，看是否有虛焊、短路、錯焊和漏焊等需要修補。焊接完成，應清潔劑擦凈殘留的助焊劑。
手工焊接常見不良習慣：①用力過大，焊接時用力下壓，至焊盤翹起或變形，正確做法是輕輕地保證烙鐵頭和焊點的良好接觸。②焊橋不合適。③錯誤的加熱頭尺寸。④溫度過高。⑤助焊劑使用過量，容易產(chǎn)生焦渣，殘留的助焊劑極具腐蝕性和導電性，發(fā)生電子遷移長出金屬須造成短路。⑥轉移焊接，最大危害是在通孔焊接時使焊錫失去流動性。⑦不必要的修飾和返工，焊點的外觀不能作為判定是否需要返工的唯一標準，除非連接有發(fā)生故障的可能性，對連接處的每一次加熱都會增加金屬間化合層的增長，降低強度。
2.2 貼片式元器件的焊接
貼片元器件一般使用熱風槍焊接，元件引腳和焊盤上應有錫丘，或將焊盤涂上焊膏，將元器件對正在焊盤上，熱風槍先將周圍預熱一下，然后對元件焊接。也可以使用專用烙鐵頭焊接。只使用電烙鐵也可以焊接多引腳芯片，元件引腳和焊盤涂上助焊劑后對正，先用點焊方式焊接對角兩個焊點將元器件定位，然后用轉移焊接或拖焊方式進行焊接，用吸錫帶吸除多余焊錫。
3 手工拆焊技術與技巧
分立元件的拆焊。常用工具是吸錫電烙鐵，一般為35瓦，可靠的接地線接地，可以消除靜電對元器件可能帶來的損傷。使用時先預熱，然后按下活塞按鈕排除吸錫腔內(nèi)的空氣，將烙鐵嘴對準被拆元器件引線插入，吸嘴傳遞熱量將焊盤上的焊錫融化時，按下吸錫開關，活塞向外彈射使吸錫腔產(chǎn)生負壓，在大氣壓作用下，焊錫進入吸嘴進入吸錫腔，此時可用鑷子在另一側向外輕輕拉動元器件引腳，將引線拔出，切勿向電路板銅箔面方向推引線，容易將銅箔推離基板(脫層)。如果元器件不便單個引腳拔出，可將各引腳都吸錫后整體拔出。元器件拆除后要清理焊盤和焊孔余錫，以備安裝新元件。
使用吸錫電烙鐵，吸嘴應垂直于電路板并略有傾斜，才有利于焊錫被吸入，千萬不要在吸錫時有提拉動作，吸嘴吸住銅箔時提拉會產(chǎn)生撕扯力，將銅箔拉離電路板基板或扯斷，造成電路板損傷，片式芯片引腳遇此情況也會被折斷。使用吸錫電烙鐵，應通過按壓將停留在吸錫管內(nèi)的焊錫及時排出，否則會在冷卻后將吸管焊死，通過加熱難以全部融化而不能使用。一旦吸錫管被焊死，可先用手電鉆鉆出焊錫，但細鉆頭較短，如沒有通透，可用剪斷的探針(剪口朝前)代替鉆頭，可達到通透效果。要定期拆卸吸錫腔，清理內(nèi)部積累的錫渣，保證使用效果。使用電烙鐵與吸錫器配合，可達到與吸錫電烙鐵同樣的效果。
拆焊過程如有醫(yī)用注射針頭配合使用，可收到更完美效果。吸錫后將針頭套在引線上并穿過焊接孔，在焊錫凝固過程中快速捻動針頭，使元件引線與焊孔在余錫凝固過程中徹底脫離焊接。
貼片式元器件的拆焊。一般使用熱風槍或專用烙鐵頭拆焊。使用普通電烙鐵拆焊的方法是，將引腳列加滿焊錫，拖焊使引腳列焊錫整體融化，即可撬起拆除。
參考文獻：
[1]張立.電子產(chǎn)品制作工藝與實訓[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012：188-208.
[2]福瑞絲.手工焊接的七大惡習[DB/OL].
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