焊接基础知识培训.ppt

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编写:杨滨
审核:杨滨
批准:王远道
2006年12月
一、焊接原理
锡焊基础知识
1、定义
锡焊是指锡在与另一种或两种金属在达到一定温度,并经过一定时间的化学变化后而形成的一种半附着性的结合。通常为了增加焊接效果,需要在锡中加一定比例的铅,所以又称软铅焊。
定义解释:
A、什么是化学变化?它和物理变化的区别是什么?(主要讲解新物质的产生)
B、什么是附着性?半附着性是什么状态?(主要讲焊锡和焊盘、焊件之间的连接状态)
一、焊接原理
锡焊基础知识
2、锡焊的化学反应
锡焊焊接铜件的化学反应所产生的新物质是Cu3Sn、Cu6Sn5和一些未经查明的化学物质及铜锡合成物。
提问:
A、锡在经过加热后,可以与哪些金属产生反应?(可与铜、银、金等产生反应,轻微与铁、镍产生反应,几乎不与锌、铝及金属氧化物产生反应)
B、锡焊为什么难以焊接不锈钢元件?(不锈钢为铁、镍合金)
C、焊接的元器件氧化后,为什么不容易粘锡?
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锡焊基础知识
3、新物质存在的状态
新物质是既不同于焊料,也不同于焊件的金属合成物。它产生后,是以一种膜的形式存在于锡与焊件之间。这层膜我们通常叫它为IMC层,IMC层的成份便是锡与焊件发生化学反应而产生的所有物质的合成。
提问:
A、锡是如何将焊件连接在一起的?(通过IMC层连接)
B、进一步解释锡为何不易焊接不锈钢元件及氧化元器件?(不能形成IMC层)
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锡焊基础知识
4、IMC层的特性
IMC层的厚度是以uM(微米)计,IMC形成的时间和温度决定了IMC层的强度及导电性。
焊料为铅锡(37:63)合金:
IMC层厚度
形成时间(340±20℃)
特性
IMC<
t<1s
强度很低、导电性较好
<IMC<
1s<t<4s
强度最高、导电性最好
IMC>6uM
t>10s
强度较低、导电性较差
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锡焊基础知识
5、铅的作用
提问:
A、锡焊时的焊料为什么要加铅?
B、锡焊焊料的锡铅的比例是多少?(63:37)为什么是这个比例?
金属单质的物理特性是固定的,但是两种或多金属单质混合后的混合物,其物理特性会发生很大的变化。其中包括:熔点、硬度、韧性、颜色等。
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锡焊基础知识
通过上图可以看出:铅的熔点为327℃,锡的熔点为232 ℃。但是当铅锡比例达到37:63时,其合金的熔点最低,为183 ℃。
一、焊接原理
锡焊基础知识
提问:
为什么我们要取熔点最低的焊料?
焊料的熔点越低,其加工工艺要求越低,其中包括对焊接工具的要求(如电烙铁、SMT机、波峰焊接机)以及对产品的损伤(如贴片元器件、电缆、PCB板的焊盘等)也会减少,尤其是对温度影响较敏感的元器件,焊料的熔点影响更大。
解释:
无铅焊接为什么比有铅焊接难以实现?(熔点升高,IMC层的形成难度加大)
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锡焊基础知识
6、助焊剂的作用
通常使用的助焊剂为:松香、松香水(松香与酒精混合物)、盐酸、焊锡膏等。
焊锡膏的作用是:
A、去除氧化膜(主要是焊件上的自然氧化膜);
B、防止再氧化(将焊件与空气隔离);
C、加快热传递(增加焊料的表面张力)。
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锡焊基础知识
7、润湿现象
润湿现象是指一种物质与另一种物质在相互接触时,产生的一种附着性状态。
可直接通过润湿现象观察出焊接的效果。