焊接技术与锡焊

1、第 PAGE 4 页 共 NUMPAGES 4 页焊接技术、锡焊及焊接机理焊接是金属加工的基本方法之一。通常焊接技术分为熔焊、压焊和钎焊三大类。图1是钎焊的主要类型。锡焊属于钎焊中的软钎焊（钎料熔点低于450）。习惯把钎料称为焊料，采用铅锡焊料进行焊接称为铅锡焊。施焊的零件通称焊件。图1锡焊，就是将铅锡焊料熔入焊件的缝隙使其连接的一种焊接方法，其特点是：焊料熔点低于罕焊件。焊接时将焊件与焊料共同加热到焊接温度，焊料熔化而罕焊件不熔化。连接的形式是由熔化的焊料润湿焊接面产生冶金、化学反应形成结合层而实现的。锡焊可以简单的用浆糊粘物品比喻，但机理不同，后面阐述。锡焊确实像浆糊一样方便，所以使其在电

2、子装配中获得广泛应用。铅锡焊料熔点低于200，适合半导体等电子材料的连接。只需要简单的加热工具和材料即可加工。焊点有足够强度和电器性能。焊接过程可逆，易于拆焊。 关于焊接机理，有着不同的解释和说法。从理解焊接过程，指导正确的焊接操作来说，以下几点是最基本的。一、扩散我们在中学物理学过扩散现象，根据原子物理学的内容很容易理解金属之间的扩散现象。通常，金属原子以结晶状态排列，原子间作用力的平衡维持晶格的形状和稳定。当两块金属接近到足够近距离时，界面上晶格变乱导致部分原子能从一个晶格点阵移动另一个晶格点阵，从而引起金属之间的扩散。这种发生在金属界面的扩散结果，使两块金属结合为一体，实现了金属之间的“

3、焊接”。（图2） 图2金属间扩散时是有条件的:距离,两块金属必须接近到足够小的距离才会引起原子间的引力作用。金属表面的氧化层和其它杂质都会使两块金属达不到足够小的距离。温度，只有在一定温度下金属分子才具有动能，使扩散得以进行。事实上在常温下扩散进行是非常缓慢的。二、润湿润湿是发生在固体表面和液体之间的一种现象。如果液体能在固体表面慢慢漫流开，我们就说这种液体能润湿该固体表面。润湿作用是物质固有的一种性质。不同的液体和固体，它们之间相互作用的俯着力和液体的内聚力是不同的，其合力就是液体在固体表面漫流的力。力的作用平衡时流动停止，液体和固体界面交界处形成一定的角度，这个叫称为润湿角，是分析润湿现象

4、的一个物理量。如图3中角从0到180，角越小，润湿越充分。实际中以90为润湿的分界。（图3）焊接过程中，熔化的铅锡焊料和焊件间的作用，正是这种润湿现象。如果铅锡焊料能润湿焊件，就说他们之间可以焊接，观察润湿角是锡焊的检测方法之一，润湿角越小，焊接质量越好。一般合格的铅锡焊料和铜之间的润湿角可达20，实际应用中一般以45为焊接质量的检验标准。三、结合层焊料润湿焊件的过程中，符合金属扩散的条件，所以焊料和焊件的界面有扩散现象发生，形成扩散层，两种金属分子浓度都是向对方足渐过渡，原来的界面就不复存在。这种扩散的结果使原扩散层形成一种新的金属合金层，称为结合层。结合层的成分不同于焊料，也不于焊件，而是一种既有化学作用，又有冶金作用的特殊层。一个合格的焊接过程完成后必定会形成良好的结合层（如图4）。 图4四、完整焊接的基本条件金属表面能充分接触，中间没有杂质（氧化层、油污等）。温度足够高。时间足够长。冷却时两个被焊物相对固定。满足金属分子才有机会、有足够的能量、足够的时间进行扩散。满足三点时才形