⑴ 焊接的概念及焊接机理是什么
1焊接的概念
焊接,就是用加热的方式使两件金属物体结合起来。如果在焊接的过程中需要熔入第三种物质,则称之为“钎焊”,所熔入的第三种物质称为“焊料”。按焊料熔点的高低不同又将钎焊分为“硬钎焊”和“软钎焊”,通常以450℃为界,低于450℃的称为“软钎焊”。电子产品安装的所谓“焊接”就是软钎焊的一种,主要是用锡、铅等低熔点合金作焊料,因此俗称“锡焊”。
2锡焊的机理
从物理学的角度来看,任何焊接都是一个“扩散”的过程,是一个在高温下两个或两个以上物体表面分子相互渗透的过程。锡焊,就是让熔化的焊料渗透到两个被焊物体(比如元器件引脚与印刷电路板焊盘)的金属表面分子中,然后冷凝而使之结合。
锡焊的机理可以由以下三个过程来表述。
1)浸润
加热后呈熔融状态的焊料(锡铅合金),沿着工件金属的凹凸表面,靠毛细管的作用扩展。如果焊料和工件金属表面足够清洁,焊料原子与工件金属原子就可以接近到能够相互结合的距离,即接近原子引力相互作用的距离,上述过程称为焊料的浸润。
2)扩散
由于金属原子在晶格点阵中呈热振动状态,所以在温度升高时,它会从一个晶格点阵自动地转移到其他晶格点阵,这种现象称为扩散。锡焊时,焊料和工件金属表面的温度较高,焊料与工件金属表面的原子相互扩散,在两者界面形成新的合金。
3)界面层结晶与凝固
焊件或焊点降温到室温,在焊接处形成由焊料层和工件金属表面层组成的结合结构,成为“界面层”或“合金层”。冷却时,界面层首先以适当的合金状态开始凝固,形成金属结晶,而后结晶向未凝固的焊料扩展,最终形成固体焊点。
3锡焊的条件
1)被焊金属材料必须具有可焊性
可焊性可浸润性,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。为了便于焊接,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)被焊金属表面应洁净
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。在焊接前可用机械方法(用小刀或砂纸刮引线的表面)或化学方法(酒精等)清除这些杂质。
3)正确选用助焊剂
助焊剂的种类繁多,效果也不一样,使用时必须根据被焊件材料的性质、表面状况和焊接方法来选取。助焊剂的用量越大,助焊效果越好,可焊性越强,但助焊剂残渣也越多。助焊剂残渣不仅会腐蚀元器件,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)正确选用焊料
锡焊工艺中使用的焊料是锡铅合金,电子产品的装配和维修中要用共晶合金。
5)控制好焊接温度和时间
热能是进行焊接必不可少的条件。热能的作用是熔化焊料,提高工件金属的温度,加速原子运动,使焊料浸润工件金属界面,扩散到金属界面晶格中去,形成合金层。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,还会导致印刷电路板上的焊盘脱落,甚至损坏电子元器件。合适的温度是保证焊点质量的重要因素。在手工焊接时,控制温度的关键是选用具有适当功率的电烙铁和掌握焊接时间。根据焊接面积的大小,经过反复多次实践才能把握好焊接工艺的这两个要素。焊接时间过短,会使温度太低,焊接时间过长,会使温度太高。一般情况下,焊接时间应不超过5s。
4锡焊的质量要求
电子产品的组装其主要任务是在印刷电路板上对电子元器件进行锡焊。焊点的个数从几十个到成千上万个,如果有一个焊点达不到要求,就要影响整机的质量,因此在锡焊时,必须做到以下几点
1)电气性能良好
高质量的焊点应是焊料与工件金属界面形成牢固的合金层,才能保证导电性能。不能简单地将焊料堆附在工件金属表面而形成虚焊,这是焊接工艺中的大忌。
2)焊点要有足够的机械强度
焊点的作用是连接两个或两个以上的元器件,并使电气接触良好。电子设备有时要工作在振动的环境中,为使焊件不松动或脱落,焊点必须具有一定的机械强度。锡铅焊料中的锡和铅的强度都比较低,有时在焊接较大和较重的元器件时,为了增加强度,可根据需要增加焊接面积,或将元器件引线、导线元件先行网绕、绞合、钩接在接点上再行焊接。
3)焊点上的焊料要适量
焊点上焊料过少,不仅降低机械强度,而且由于表面氧化层逐渐加深,会导致焊点早期失效。焊点上焊料过多,既增加成本,又容易造成焊点桥连(短路),也会掩盖焊接缺陷,所以焊点上的焊料要适量。印刷电路板焊接时,焊料布满焊盘呈裙状展开时最合适,如图3-7所示。
图3-7典型焊点的外观
1—焊锡丝;2—电烙铁;3—焊点剖面呈“双曲线”;4—平滑过渡;5—半弓形凹下;6—元器件引线;7—铜箔;8—基板
4)焊点表面应光亮均匀
良好的焊点表面应光亮且色泽均匀。这主要是助焊剂中未完全挥发的树脂成分形成的薄膜覆盖在焊点表面,能防止焊点表面氧化。
5)焊点不应该有毛刺、空隙
焊点表面存在毛刺、空隙不仅不美观,还会给电子产品带来危害,尤其在高压电路部分,将会产生尖端放电而损坏电子设备。
6)焊点表面必须清洁
焊点表面的污垢、尤其是助焊剂的有害残留物质,如果不及时清除,酸性物质会腐蚀元器件引线、接点及印刷电路,吸潮会造成漏电甚至短路燃烧等而带来严重隐患。
⑵ 什么是焊接它有哪些优点
焊接:是一种以加热、加压或二者并用办法,填充或不填充焊接材料,使两种或两种以上同种或异种金属通过原子之间的结合和扩散,达到连接成一体结构的一种加工方式。 焊接通过下列三种途径达成接合的目的。
焊接分为三类:熔焊、压焊、钎焊。
1、熔焊——加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便接合,必要时可加入熔填物辅助,它是适合各种金属和合金的焊接加工,不需压力。焊条手弧焊、二保焊、埋弧焊等都属于熔焊。
2、压焊——焊接过程必须对焊件施加压力,属于各种金属材料和部分金属材料的加工。电阻点焊、凸焊、缝焊等属于压焊。
3、钎焊——采用比母材熔点低的金属材料做钎料,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材互相扩散实现链接焊件。适合于各种材料的焊接加工,也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。电烙铁钎焊、氧乙炔火焰钎焊等属于钎焊。
焊接具有以下优点:
1、连接性能好。可以方便地将板材、型材或铸锻件根据需要进行组合焊接,因而对于制造大型、特大型结构(如机车、桥梁、轮船、火箭等)有重要意义。同时,焊接还可以将不同形状及尺寸(板厚、直径)甚至不同材料(异种材料)连接起来,从而达到降低重量,节约材料,资源优化等目的。
2、焊接结构刚度大,整体性好。同时又容易保证气密性及水密性,所以特别适合制造高强度、大刚度的中空结构(如压力容器、管道、锅炉等)。
3、焊接方法种类多,焊接工艺适应性广。焊接生产可适应不同要求及批量的生产。另外,由于焊接规范参数的电信号容易控制,所以焊接自动化比较容易实现(如汽车制造业中广泛使用了点焊机械手、弧焊机器人)等。
⑶ 什么是焊接它有什么特点
焊接 英文名称:welding 定义1:通过加热或加压,或两者并用,也可能用填充材料,使工件达回到结答合的方法。通常有熔焊、压焊和钎焊三种。
焊接焊接是被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程。
⑷ 焊接的定义是什么
焊接是通过加热、加压,或两者并用,使同性或异性两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属。
焊接技术主要应用在金属母材上,常用的有电弧焊,氩弧焊,CO2保护焊,氧气-乙炔焊,激光焊接,电渣压力焊等多种,塑料等非金属材料亦可进行焊接。
金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。
1、熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
2、压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。
3、钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。
(4)焊接概念和特点是什么扩展阅读
焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。
选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。
厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。
⑸ 焊接的特点有哪些
常用焊接方法及特点
一、什么是钎焊?钎焊是如何分类的?钎焊的接头形式有何特点?
钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料,加热后,钎料熔化,焊件不熔化,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,将焊件牢固的连接在一起。
根据钎料熔点的不同,将钎焊分为软钎焊和硬钎焊。
(1)软钎焊:软钎焊的钎料熔点低于450°C,接头强度较低(小于70MPa)。
(2)硬钎焊:硬钎焊的钎料熔点高于450°C,接头强度较高(大于200MPa)。
钎焊接头的承载能力与接头连接面大小有关。因此,钎焊一般采用搭接接头和套件镶接,以弥补钎焊强度的不足。
⑹ 焊接的分类和特点
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类.
在熔焊的过程中,如果大气与高温的熔池直接接触的话,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率。
又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
各种压焊方法的共同特点,是在焊接过程中施加压力,而不加填充材料。多数压焊方法,如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有像熔焊那样的,有益合金元素烧损和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。
同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
(6)焊接概念和特点是什么扩展阅读
焊接注意事项:
一、电弧的长度
电弧的长度与焊条涂料种类和药皮厚度有关系。但都应尽可能采取短弧,特别是低氢焊条。电弧长可能造成气孔。短弧可避免大气中的O2、N2等有害气体侵入焊缝金属,形成氧化物等不良杂质而影响焊缝质量。
二、焊接速度
适宜的焊接速度是以焊条直径、涂料类型、焊接电流、被焊接物的热容量、结构开头等条件有其相应变化,不能作出标准的规定。
保持适宜的焊接速度,熔渣能很好的覆盖着熔潭。使熔潭内的各种杂质和气体有充分浮出时间,避免形成焊缝的夹渣和气孔。在焊接时如运棒速度太快,焊接部位冷却时,收缩应力会增大,使焊缝产生裂缝。
⑺ 焊接分为哪三类各有何特点
焊接分类及特点如下:
1、钎焊:适合于各种材料的焊接加工,也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。采用比母材熔点低的金属材料做钎料,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材互相扩散实现链接焊件。
2、熔焊:适合各种金属和合金的焊接加工,不需压力。加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便接合,必要时可加入熔填物辅助。
3、压焊:焊接过程必须对焊件施加压力,属于各种金属材料和部分金属材料的加工。
(7)焊接概念和特点是什么扩展阅读:
1、焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。
2、焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。
3、熔池温度,直接影响焊接质量,熔池温度高、熔池较大、铁水流动性好,易于熔合,但过高时,铁水易下淌,单面焊双面成形的背面易烧穿,形成焊瘤,成形也难控制,且接头塑性下降,弯曲易开裂。
4、未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源。
⑻ 焊接的概念及其包含的含义
焊接
焊接就是通过加热加压或者两者并用,在填充材料或不填充材料的情况下,使两个分离的固体产生原子(分子)间重新结合,形成永久性连接的方法。焊接接分为熔化焊、纤焊、压焊3大类,详细见下图:
焊接的分类
⑼ 电焊焊接有什么特点
焊条电弧焊的优点
1)设备简单,维护方便。焊条电弧焊使用的交流和直流焊机都比较简单,焊条操作时不需要复杂的辅助设备,只需要配备简单的辅助工具。这些焊机结构简单,价格便宜,维护方便,购置设备的投资少,这是它广泛应用的原因之一。
2)不需要辅助气体防护,焊条不但能提供填充金属,而且在焊接过程中能够产生保护熔池和焊接处避免氧化的保护气体,并且具体较强的抗风能力。
3)操作灵活,适应性强。焊条电弧焊适用于焊接单件或小批量的产品,短的和不规则的、空间任意位置的以及其他不易实现机械化焊接的焊缝。凡焊条能够达到的地方都能进行焊接,可达性好,操作十分灵活。
4)应用范围广,适用于大多数工业用金属和合金的焊接。选用合适的焊条不仅可以焊接碳钢、低合金钢,而且还可以焊接高合金钢以及有色金属;不但可以焊接同种金属,而且可以焊接异种金属,还可以进行铸铁焊补和各种金属材料的堆焊等。
3、焊条电弧焊的缺点
1)对焊工操作技术要求高、焊工培训费用大。焊条电弧焊的焊接质量除靠选用合适的焊条、焊接工艺参数和焊接设备外,主要靠焊工的操作技术和经验保证,即焊条电弧焊的焊接质量在一定程度上决定于焊工操作技术。因此必须经常进行焊工培训,所需要的培训费用很大。
2)劳动条件差。焊条电弧焊主要靠焊工的手工操作和眼睛观察完成过程,焊工的劳动强度大。并且始终处于高温烘烤和有毒的烟尘环境中,劳动条件比较差,因此要加强劳动保护。
3)生产效率低。焊条电弧焊主要依靠手工操作,并且焊接工艺参数选择范围小。另外焊接时要经常更换焊条,并要经常进行焊道熔渣的清理,与自动焊相比,焊接生产效率低。
4)不适用特殊金属以及薄板的焊接。对于活泼金属和难溶金属,由于这些金属对氧的污染非常敏感,焊条的保护作用不足以防止这些金属氧化,保护效果不够好,焊接质量达不到要求,所以不能采用焊条电弧焊。低熔点金属及其合金由于电弧的温度对其来讲太高,也不能采用焊条电弧焊进行焊接。