8焊接基础知识与实践（一）-焊接原理与工具准备教学课件

第4章

焊接基础知识与实践（一）——焊接原理与工具准备电子类专业课程2学时/90分钟

|

目录1教学目标2教学重难点3课程导入：好焊点是怎样炼成的4核心知识点1：锡钎焊焊接机理5核心知识点2：焊料与助焊剂的选择6核心知识点3：电烙铁分类与烙铁头选用7分组讨论与小结8课程总结与作业布置一、教学目标知识目标理解焊接的机理与原理掌握润湿角的概念及其影响因素熟悉焊锡材料的特性与分类掌握助焊剂的选用原则了解电烙铁的分类与特点能力目标能够正确选择焊接工具与材料能够识别焊点质量与缺陷类型具备焊接前的准备工作能力能够进行基础焊接操作实践素养目标培养科学严谨的工程思维方式树立环保意识与安全操作观念养成精益求精的职业素养精神二、教学重难点教学重点钎焊的基本原理与分类体系钎料的选用原则与性能要求钎焊工艺参数的确定方法常见钎焊缺陷的识别与预防钎焊接头的质量检验标准教学难点润湿角对钎焊质量的影响机理钎料与母材的合金层形成关系无铅工艺带来的性能变化分析热风枪的工作原理与温度控制1.导入新课（5分钟）焊点质量对比观察合格焊点光亮饱满润湿良好无缺陷缺陷焊点虚焊冷焊桥连短路气孔裂纹思考问题什么样的焊点才是合格的？焊点缺陷会有什么影响？如何避免焊接缺陷的产生？引出主题掌握焊接理论基础理解焊点形成机理，识别常见缺陷类型2.知识讲解：锡钎焊焊接机理（20分钟）焊接过程微观示意图•润湿角θ反映焊料铺展程度•θ≤90°：焊料已润湿母材•θ>90°：焊料未润湿母材母材（铜基板）焊料θ合金层（IMC）结构焊料层合金层IMC母材（铜）最佳厚度：1.2～3.5μm原子扩散方向示意【核心定义】锡钎焊是一种软钎焊工艺，其核心特征是

母材不熔化，焊料熔化填充

焊接间隙。润湿过程熔融焊料在母材表面铺展，形成良好接触。润湿角θ≤90°表示已润湿，θ越小润湿性越好，焊接质量越高。扩散过程焊料与母材原子相互扩散，扩散深度受温度与时间影响。温度越高、时间越长，扩散越充分。合金层形成扩散形成金属间化合物（IMC），最佳厚度1.2～3.5μm。过厚会导致焊点脆性增加，可靠性下降。关键提示：

虚焊会导致焊点强度不足，造成电气连接不可靠，严重时可能导致电路功能失效。3.材料讲解：焊料的选择（10分钟）有铅焊锡丝Sn63/Pb37表面光亮

银灰色无铅焊锡丝Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5表面略暗

淡灰色图：有铅与无铅焊锡丝实物对比【核心定义】焊料是一种用于填充被焊工件缝隙、实现金属连接的合金材料。在电子焊接中，焊锡丝是最常用的软焊料，通过熔化后润湿焊盘与元器件引脚，形成可靠的电气与机械连接。【分类对比】特性有铅焊锡丝无铅焊锡丝成分Sn63%/Pb37%Sn96.5%/Ag3.0%/Cu0.5%熔点183℃227℃焊接温度280～320℃350～400℃外观光亮，银灰色略暗，淡灰色润湿性优秀良好环保性含铅，有危害无铅，环保成本较低较高（约1.5～2倍）【松香芯焊锡丝】内部填充松香助焊剂，焊接时自动释放，无需额外添加助焊剂常用规格：0.5mm、0.8mm、1.0mm，根据焊点大小选择合适直径焊接时避免长时间加热，防止松香碳化影响焊点质量3.材料讲解：助焊剂的选择（10分钟）核心作用去除氧化膜清除焊件表面氧化物，使焊料能够润湿金属表面增加流动性降低焊料表面张力，促进焊料在焊件表面均匀铺展防止再氧化在焊接过程中形成保护膜，隔离空气防止再次氧化分类与适用场景类型形态特点适用场景松香固态/液态绝缘性好、腐蚀性弱、残留物少电子元器件焊接、电路板维修焊锡膏膏状活性适中、适合贴片工艺、便于精准点涂SMT贴片焊接、精密电子元件焊接酸性助焊剂液态/膏状活性强、去氧化能力强、腐蚀性强金属管道焊接、机械零件焊接（非电子类）注意：普通电子焊接禁止使用酸性助焊剂4.工具讲解：电烙铁分类与特点（10分钟）外热式电烙铁结构：烙铁头插入发热元件内部·整体结构较大特点：功率30-300W，热效率较低，但坚固耐用适用场景：焊接大型零件、导线、大面积铜箔内热式电烙铁结构：发热元件插入烙铁头内部·体积小巧特点：功率20-60W，热效率高，升温快适用场景：常规电子元器件焊接、维修作业推荐恒温可调温电烙铁结构：内置温控系统，温度可调节精确控制特点：温度范围200-480℃，防止元器件过热损伤适用场景：贴片元件、精密电路板、敏感器件焊接热风枪工作原理：高温热风熔化焊料，适用于密集引脚芯片拆焊特点：温度100-500℃可调，风量可控安全提示：注意防烫，远离易燃物，佩戴护目镜4.工具讲解：烙铁头的选择与维护（10分钟）尖头马蹄刀形圆锥常见烙铁头形状常见形状与适用场景形状特点适用场景尖头热量集中，操控精准精细焊接，小焊盘马蹄接触面大，导热快元器件引脚，拖焊刀形多点接触，效率高SMT芯片，排焊圆锥360度可调，灵活多变通用焊接，狭窄位置根据焊点大小选择合适的烙铁头尺寸精细作业优先选用尖头或圆锥头大焊盘或多引脚选用马蹄或刀形头定期清理oxidation以保持导热性能1加热烙铁头通电加热至工作温度（约350°C），保持烙铁头清洁干燥2上锡覆盖用焊锡丝均匀覆盖烙铁头表面，形成薄锡层保护3清洁待用用湿润海绵轻擦多余焊锡，保持锡层后即可使用关键作用：防氧化、助导热——延长烙铁头寿命，确保焊接质量新烙铁头处理（上锡）选择原则4.工具讲解：焊接必备工具清单（5分钟）基础工具恒温电烙铁烙铁头焊锡丝助焊剂镊子吸锡器清洁器辅助工具放大镜手腕带支架手套5.分组讨论与小结（15分钟）讨论题目为什么电子制造行业要推行无铅化焊接？无铅焊料与有铅焊料有何区别？影响焊点质量的主要因素有哪些？如何判断焊点是否合格？使用热风枪进行焊接时需要注意哪些安全事项？如何防止元器件损坏？教师总结无铅化趋势•RoHS指令限制铅、汞等有害物质使用•无铅焊料熔点较高，需调整焊接工艺参数•常用无铅焊料：SAC305（锡银铜合金）•环保与人体健康是推行无铅化的核心动因焊点质量原因•温度控制：过高致氧化，过低致虚焊•焊接时间：影响焊料润湿与铺展•焊料质量：成分纯度决定焊接性能•合格焊点：光亮、饱满、无裂纹气孔热风枪安全•高温防护：佩戴护目镜与耐热手套•温度调节：根据元器件耐温范围设定•距离控制：保持适当距离避免烧损•通风环境：确保工作区域空气流通6.总结与作业（5分钟）课程总结机理维度：点火系统通过高压电产生电火花，点燃混合气实现发动机做功材料维度：火花塞采用耐高温陶瓷绝缘体和贵金属电极，确保高温高压工况稳定工作工具维度：火花塞套筒与扭力扳手配合使用，确保安装紧固力矩符合技术规范保养维度：定期检查火花塞间隙与电极状态，按厂家规定