L焊接工艺_标准焊接工艺

2020-02-28 其他范文下载本文

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焊接工艺

一、题目、课型、时间

讲授题目：焊接工艺

课型：理论和实训结合时间：

二、教材逻辑结构分析和学生分析

1、学生在物理学、电工学中没有与本节内容相关的知识，对焊接工艺不了解。

2、学生对焊接工艺要进行学习和掌握，所以这部分是教学的重点。

三、教学目标

1、理解焊接原理；

2、掌握焊接的条件和步骤；

3、理解拆焊原理；

4、掌握拆焊的条件和步骤；

四、教学重点难点

教学重点：

1、理解焊接原理；

2、掌握焊接的条件和步骤；

教学难点：掌握焊接的条件、步骤和方法。

五、教学方法

示范演示法、讲授法、学生操作练习

六、教学过程

1、导入新课

在电子整机装配过程中，焊接是一种主要的连接方式。它是将组成产品的各种元器件、导线、印制导线或接点等，用焊接方法牢固地连接在一起的过程。在电子产品装配中，锡焊应用最广，其全过程是加热被焊金属和锡铅焊料，使锡焊料熔化，借助于助焊剂的作用，使焊料浸润已加热的被焊金属件表面形成合金，焊料凝固后，被焊金属件即连接在一起。

2、讲授新课

一、焊接的基本知识

1.锡焊的条件

（1）被焊件必须是具有可焊性。可焊性也就是可浸润性，它是指被焊接的金属材料与焊锡在适当的温度和助焊剂作用下形成良好结合的性能。在金属材料中、金、银、铜的可焊性较好，其中铜应用最广，铁、镍次之，铝的可焊性最差。为便于焊接，常在较难焊接的金属材料和合金表面镀上可焊性较好的金属材料，如锡铅合金、金、银等。

（2）被焊金属表面应保持清洁。金属表面的氧化物和粉尘、油污等会妨碍焊料浸润被焊金属表面。在焊接前可用机械或化学方法清除这些杂物。

（3）使用合适的助焊剂。助焊剂的种类繁多，效果也不一样。使用时必须根据被焊件的材料性质、表面状况和焊接方法来选取。助焊剂的作用量越大，助焊效果越好，可焊性越强，但助焊剂残渣也越多。有助焊剂残渣不仅会腐蚀金属零件，而且会使产品的绝缘性能变差。因此在锡焊完成后应进行清洗除渣。

（4）具有适当的焊接温度。加热的作用是使焊锡熔化并向被焊金属材料扩散，以及使金属材料上升到焊接温度，从而生成金属合金。温度过低，则达不到上述要求而难于焊接，造成虚焊。提高锡焊的温度虽然可以提高锡焊的速度，但温度过高会使焊料处于非共晶状态，加速助焊剂的分解，使焊料性能下降，还会导致印制板上的焊盘脱落。

（5）具有合适的焊接时间。在焊接温度确定以后，就应根据被焊件的形状、大小和性质等来确定焊接时间。焊接时间是指在焊接全过程中，进行物理和化学变化所需要的时间。它包括被焊金属材料达到焊接温度时间，焊锡的熔化时间，助焊剂发挥作用和生成金属合金时间几个部分。焊接时间要掌握适当，过长易损坏焊接部位及元器件，过短则达不到焊接要求。

2．锡焊的要求

（1）焊点机械强度要足够。为保证被焊件在受到振动或冲击时不至脱落、松动，因此要求焊点要有足够的机械强度。为使焊点有足够的机械强度，一般可采用把被焊元器件的引线端子打弯后再焊接的方法，但不能用过多的焊料堆积，这样容易造成虚焊、焊点与焊点的短路。

（２）焊接可靠，保证导电性能。为使焊点有良好的导电性能，必须防止虚焊虚焊是指焊料与被焊物表面没有形成合金结构，只是简单地依附在被焊金属的表面上。

在锡焊时，如果只有一部分形成合金，这种焊点在短期内也能通过电流，用仪表测量也很难发现问题．但随着时间的推移，没有形成合金的表面就要被氧化，此时便会出现时通时断的现象，这势必造成产品的质量问题．

（３）焊点表面要光滑、清洁。为使焊点美观、光滑、整齐，不但要有熟练的焊接技能，而且要选择合适的焊料和焊剂．否则将出现焊点表面粗糙、拉尖、棱角等现象．

3．手工烙铁锡焊的基本步骤

手工烙铁焊接时，一般应按以下五个步骤进行（简称五步焊接操作法）。

（1）准备。将被焊件、电烙丝、焊锡丝、烙铁架等准备好，并放置在便于操作的地方。焊接前要加热到能熔锡的烙铁头放在松香或蘸水海棉上轻轻擦拭，以除去氧化物残渣；然后把少量的焊料和助焊剂加到清洁的烙铁头上，让烙铁随时处于可焊接状态，（2）加热被焊件。将烙铁头放置在被焊件的焊接点上，使接点上升温。若烙铁头上带有少量焊料（在准备阶段时带上），可使烙铁头的热量较快地传到焊点上。

（3）熔化焊料。将焊接点加热到一定温度后，用焊锡丝触到焊接处，熔化适量的焊料。焊锡丝应从烙铁头的对称侧加入，而不是直接加在烙铁头上。

（4）移开焊锡丝。当焊锡丝适量熔化后，迅速移开焊锡丝。

（5）移开烙铁。当焊接点上的焊料流散接近饱满，助焊剂尚未完全挥发，也就是焊接点上的温度最适当、焊锡最光亮、流动性最强的时刻，迅速拿开烙铁头。移开烙铁头的时机、方向和速度，决定着焊接点的焊接质量。正确的方法是先慢后快，烙铁头沿45°角方向移动，并在将要离开焊接点时快速往回一带，然后迅速离开焊接点。

对热容量小的焊件，可以用三步焊接法，即焊接准备 → 加热被焊部位并熔化焊料→撤离烙铁和焊料。

二、焊接的操作要领

１．焊前准备

（１）工具。视被焊物的大小，准备好电烙铁、镊子、剪刀、斜口钳、尖嘴钳、焊剂等。

（２）焊接前要将元器件引线刮净，最好是先挂锡再焊。对被焊物表面的氧化物、锈斑、油污、灰尘、杂质等要清理干净。

２．焊剂的用量要合适

使用焊剂时，必须根据被焊件的面积大小和表面状态而适量施用，用量过少则影响焊接质量，用料过多时，焊剂残渣将会腐蚀零件，并使线路的绝缘性能变差。

３．焊接的温度和时间要掌握好

在焊接时，为使被焊件达到适当的温度，并使固体焊料迅速溶化，产生足够的热量。温度过低，焊锡流动性差，很容易凝固，形成虚焊。如果锡焊温度过高，将使焊锡流淌，焊点不易存锡，焊剂分解速度加快，使金属表面加速氧化，并导致印制电路板上的焊盘脱落。特别值得注意的是，当使用天然松香助焊剂时，锡焊温度过高，很容易氧化脱羧产生炭化而造成虚焊。锡焊的时间与被焊件的形状、大小不同而有所差别，但总的原则是被焊件是否完全被焊料所润湿的情况而定。通常情况下，烙铁头与焊点接触时间是以使焊点光亮、圆滑为适宜。如果焊点不亮并形成粗糙面，说明温度不够，时间太短，此时需要增加焊接温度，即要将烙铁头继续放在焊点上多停留些时间便可。

４．焊料的施加方法

焊料的施加方法可根据焊点的大小及被焊件的多少而定

当引线焊接于接线柱上时，首先将烙铁头放在接线端子上和引线上，当被焊件经过加热达到一定温度时，先给①点少量焊料，这样可加快烙铁与被焊件的热传导，使几个被焊件温度达到一致。当几个被焊件温度都达到了焊料熔化的温度时，应立即将焊锡丝加到②点，即距电烙铁加热部位最远的地方，直到焊料润湿整个焊点时便可撤去焊锡丝。如果焊点较小，便可用烙铁头沾取适量焊锡，再沾取松香后，直接放至焊点，待焊点着锡并润湿后便可将烙铁撤走。撤烙铁时，要从下面向上提拉，以使焊点光亮、饱满。这种方法多用于焊接元器件与维修时使用。使用上述方法时要注意将沾取焊料的烙铁及时放到焊点上，如时间稍长，焊剂就会分解，焊料就会被氧化，使焊点质量低劣。另外，也可以将烙铁头与焊锡丝同时放在被焊件上，待焊料润湿焊点后，再将烙铁撤走。

５．焊接时手要扶稳

在焊接过程中，特别是在焊锡凝固过程中不能晃动被焊元器件引线，否则将造成虚焊。

６．焊点的重焊

当焊点一次焊接不成功或上锡量不够时，便要重新焊接。重新焊接时，必须待上次的焊锡一同熔化并熔为一体时才能把烙铁移开。

７．焊接时，烙铁头与引线、印制板的铜箔之间的接触位置

烙铁头与引线接触而与铜箔不接触烙铁头与铜箔接触而与引线不接触，这两种情况将造成的热的传导不均衡烙铁头与引线和铜箔同时接触，这是正确的焊接加热法。

８．焊接后的处理

当焊接结束后，应将焊点周围的焊剂清洗干净，并检查电路有无漏焊、错焊、虚焊等现象。可用镊子将每个元件拉一拉，看有无松动现象。

9.片式元件的手工焊接

以片式陶瓷电容器为例介绍片式元件的手工焊接。片式陶瓷电容器突然受热很可能产生裂纹，焊接前必须将电容器放在温度为100℃~150℃的预热板上预热1min~2min。所用的电烙铁功率应在25W以内，烙铁头的直径应小于3mm。焊接时烙铁头温度需调整在210℃~240℃之间，焊接时间应在5s之内（片式电阻的手工焊，烙铁头温度可调整280℃以内，时间一般为3s左右）。操作时烙铁头应在印制板的焊点上加热，烙铁不要碰到元件，以免损坏元件或出现不良后果。焊接后，让印制板在常温下缓慢冷却。

三、拆焊

１．一般焊接点拆焊

拆除决定舍去的元器件时，可先将元器件的引线剪掉，再进行拆焊。拆焊钩焊点时，首先用烙铁头去掉焊锡，然后撬起引线，并将其抽出。拆焊网接点很困难，容易损坏元器件和导线的端头及绝缘层，如继电器、中频变压器等，拆焊时应特别小心。

２．印制电路板上元器件的拆焊

拆焊印制电路板上的元器件或导线时，不要损坏元器件和印投影电路板上的焊盘及印制导线。印制电路板上的铜箔在受热的情况下极易剥离，拆焊时要加以注意。

（１）分点拆焊。焊接在印制电路板上的电容元件，通常只有两个点，在器件水平装置的情况下，两个焊点的距离较大，可采用分点拆除的办法，即先拆除一端焊接点上的引线，再拆除另一端焊接点上的引线，最后将器件拔出。如果焊接点的引线是折弯的引线，拆焊时要先吸去焊接点上的焊锡，用烙铁撬直引线后再拆除器件。

（２）集中拆焊。如晶体三极管以及直立安装的阻容器件，焊接点之间的距离都比较小。对于这类器件可采用，即用电烙铁同时加热几个焊接点，待焊锡熔化后一次拔出器件。此法要求操作时加热迅速，注意力集中，动作快。如图4.32所示。

如果焊接点上的引线是弯成一定角度的，拆焊时要先吸去焊锡，撬直后再拆除。撬直时可采用带缺口的烙铁头。对多接点的器件，可使用专用烙铁闲一次加热取下。专用烙铁头的外形如图4.33所示。有些多接点器件，如波段开头、插头坐等，拆除时在没有特制专用的情况下，可另用一把烙铁辅助加热，一次取下。

（３）间断加热拆焊一些带有塑料骨架的器件，如中频变压器、线圈等，其骨架不耐高温，其接点既集中又比较多。对这类器件要采用间断加热法拆焊。

拆焊时应先除去焊接点上的焊锡，露出轮廓。接着用划针挑开焊盘与引线的残留焊料。最后用烙铁头对个别未清除烛锡的接点加热并了取下器件。拆焊这类器件时，不能长时间集中加热，要逐点间断加热。

不论用哪种拆焊方法，操作时都应先将焊接点上的焊锡去掉。在使用一般电烙铁不易清除时，可使用吸锡工具。在拆焊过程中不要使焊料或焊剂飞溅或流散到其他元件及导线的绝缘层上，以免烫伤这些器件。

３．片式元器件的拆焊

拆焊时，可用烙铁将片式元器件两焊接端的焊锡熔化，操作时烙铁与元件的接触时间应小于5S。元件的拆焊也可以使用点加热器进行，如图4.34所示。图4.34(a)点加热器在元件上方5mm处,喷嘴对准元件喷射热风，图4.34(b)是用镊子夹住元件作轻微的摇动，图4.34(c)是约7S后稍用力即可把元件拆除。因为片式元件的固定除了用焊锡外还使用黏接剂，所以在元件拆除过程中，如焊锡已熔化而元件还拆不下来时，可采用加热器对元件喷吹热风的方法，把元件拆下。

课题实习印制板上元器件的拆焊

1、实习目的通过本课题的实习，使学生掌握印制电路板上各种元器件的安全拆装方法。

2、实习器材

①电烙铁一把，烙铁盒一个

②6—18号空心针头各一支

③镊子一把

④吸锡电烙铁一把

⑤课题四中已焊元器件的印制电路板一块

3、实习内容及步骤

①用分点拆焊接法拆焊电阻、电容等元件。

②用集中拆焊法拆焊晶体三极管等元件。

③用排锡空针拆焊集成电路等多脚元器件。