《焊接培训》教案

《焊接培训》教案目录引言焊接技术的发展 (4)1 锡焊及其特点 (5)1.1 锡焊 (5)1.2 锡焊的特点 (5)2 锡焊的原理 (5)本章小结 (6)第一章锡焊工具与材料 (7)1.1 锡焊工具 (7)1.1.1 电烙铁 (7)1.1.2. 其它常用工具 (18)1.2 焊接材料 (18)1.2.1 焊料 (18)第二章锡焊工艺 (25)2.1 锡焊工艺要求及基本条件 (25)2.1.1 锡焊工艺要求 (25)2.1.2 锡焊基本条件 (25)2.2 锡焊工艺过程 (26)2.3 焊接质量检验 (29)2.3.1 锡焊检查的意义 (29)2.3.2 焊接质量的检验内容 (30)第三章手工锡焊技术 (31)3.1 手工焊接基本操作 (31)3.2 手工焊接操作步骤 (33)3.3 手工锡焊技术要领 (36)3.4 焊接质量检验 (38)3.4.1 锡焊检查的意义 (38)3.4.2 焊接质量的检验内容 (38)第四章导线焊接 (39)4.1 导线焊接过程 (40)4.2 导线在典型焊件上的焊接 (43)4.3 拆焊 (45)第五章印制电路板焊接 (48)5.1 印制电路板的焊接过程 (48)5.2 印制电路板上典型元件的焊接 (54)第六章工业生产锡焊 (56)6.1 浸焊 (56)6.2 波峰焊 (58)6.3 再流焊 (60)引言焊接技术的发展由于电子产品不断向微型化发展和绿色环保的要求，使得现代电子焊接技术得到了新的改观，它具有以下几个主要特点：⑴使用无铅焊料及免清洗技术。

⑵大规模生产中，应用计算机集成制造系统，提高焊接的效率和质量。

⑶采用特种焊接、无铅焊接、无加热焊接等多种焊接方法。

焊接是金属加工的主要方法之一，它是将两个或两个以上分离的工件，按一定的形式和位置连接成一个整体的工艺过程。

焊接的实质，是利用加热或其它方法，使焊料与被焊金属原子之间互相吸引、互相渗透，依靠原子之间的内聚力使两种金属达到永久、牢固地结合。

通常现代焊接技术可分为熔焊、压力焊和钎焊三大类。

熔焊是焊接过程中，焊件接头加热至熔化状态(母材熔化)，不加压力就完成焊接的方法，如电弧焊、气焊及等离子焊等。

压力焊是焊接过程中，必须对焊件加压力完成焊接的方法，在这一过程中可以加热也可以不加热，如超声波焊、脉冲焊及锻焊等。

钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将钎料和焊件加热到高于钎料熔点，但低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法，如火焰钎焊、电阻钎焊及真空钎焊等。

根据使用钎料的熔点不同，也可将钎焊分为软钎焊(熔点低于450℃)和硬钎焊(熔点高于450℃)两种。

软钎焊中的锡焊是电子工业中应用最普遍的焊接技术，在电气工程中占有重要的地位，也是电工、电子实践操作应掌握的技能之一。

1 锡焊及其特点1.1 锡焊锡焊就是将焊料、焊件同时加热到最佳焊接温度，然后不同金属表面相互浸润、扩散，最后形成多组织结合层的过程。

锡焊中的手工烙铁焊、浸焊、波峰焊、再流焊等在电子装配工业中有着广泛的应用，它主要由焊料和焊件组成。

a.焊料就是钎焊中的钎料，在锡焊中采用的是锡铅合金，熔点比较低，其共晶成分熔点只有183℃。

b.焊件被施焊的零件通称为焊件，一般在电子工业中常指金属零件。

1.2 锡焊的特点a.焊料熔点低于焊件，焊接时将焊件与焊料共同加热到最佳焊接温度，焊料熔化而焊件不熔化，一般加热温度较低，对母材组织和性能影响小，变形小。

b.锡焊连接的形式是由熔化的焊料润湿焊件的焊接面产生冶金、化学反应形成结合层而实现的，只需要简单的加热工具和材料即可加工，投资少。

c.焊点有好的电气性能，适合于金属及半导体等电子材料的连接。

d.焊接接头平整光滑，外形美观；焊接过程可逆，易于拆焊。

2 锡焊的原理利用焊锡作为媒介，接合零件与印刷电路板，在接合面形成一层合金层。

对于锡焊操作来说最基本的就是润湿、扩散和结合层这三点。

①润湿润湿就是焊料对焊件的浸润。

熔融焊料在金属表面形成均匀、平滑、连续并附着牢固的焊料层就称为润湿，它是发生在固体表面和液体之间的一种物理现象。

只有焊料能润湿焊件，才能进行焊接。

金属表面被熔融焊料润湿的特性叫可焊性。

②扩散锡焊的本质就是焊料与焊件在其界面上的扩散。

正是扩散作用，形成了焊料和焊件之间的牢固结合，实现了焊接。

③结合层将表面清洁的焊件与焊料加热到一定温度，焊料熔化并润湿焊件表面，由于焊料和焊件金属彼此扩散，所以在两者交界面形成一种新的金属合金层，这就是我们所说的结合层。

结合层的作用就是将焊料和焊件结合成一个整体。

本章小结⑴焊接是金属连接的主要方法。

在熔焊、压力焊和钎焊三类焊接技术中，钎焊中的锡焊是电子工业中应用最普遍的焊接技术。

⑵锡焊是由焊料和焊剂组成，其特点有：⑶对于锡焊操作来说最基本的就是润湿、扩散和结合层这三点。

第一章锡焊工具与材料1.1 锡焊工具用于锡焊的工具较多，最方便的手工锡焊工具是电烙铁。

1.1.1 电烙铁电烙铁是必备的焊接工具,它在实验性的焊接操作，数量小的产品焊接和调试维修等方面被广泛的使用。

其作用是加热焊接部件，熔化焊料，使焊料和被焊金属连接起来。

1. 电烙铁的基本结构电烙铁的种类很多，结构各有不同，但其内部结构都是由发热部分、储热部分和手柄三部分组成。

a.发热部分也叫加热部分或加热器，或者称为能量转换部分，俗称烙铁芯子。

这部分的作用是将电能转换成热能。

b.储热部分电烙铁的储热部分就是我们所说的烙铁头，它在得到发热部分传来的热量后，温度逐渐上升，并把热量积蓄起来。

通常采用紫铜或铜合金作烙铁头。

c.手柄部分电烙铁的手柄部分是直接同操作人员接触的部分，它应便于操作人员灵活舒适地操作。

手柄一般由木料、胶木或耐高温塑料加工而成,通常做成直式和手枪式两种。

2.电烙铁的种类由于用途、结构的不同，电烙铁的种类很多。

通用的电烙铁按加热方式可分为外加热式和内加热式两大类；如果按发热能力又可分为20W、25W、……100W等多种。

随着科技的发展，电烙铁技术也不断革新，电烙铁的种类不断增加，出现了满足不同需要的各种新式的电烙铁：除常用的内热式、外热式的电烙铁外，如用于集成MOS电路焊接的储能式电烙铁；用蓄电池供电的碳弧电烙铁；可同时除去焊件氧化膜的超声波电烙铁；具有自动送进焊锡装置的自动电烙铁，还有恒温电烙铁、吸锡电烙铁、微型烙铁、超声波烙铁、半自动送料焊枪等多种类型。

a.外热式电烙铁又叫旁热式电烙铁，如图5-1所示。

由烙铁头烙铁心、外壳、手柄、电源线和插头等部分组成。

其烙铁心（也称为加热器）由电阻丝缠绕在绝缘的薄云母圆筒上制成，而烙铁头插入加热器里面，电阻丝通电后产生的热量传送到烙铁头上，使烙铁头温度升高，因此称为外热式电烙铁。

外热式电烙铁的特点是结构简单、价格便宜，但热效率低、升温慢、体积较大，而且烙铁的温度不能有效地控制。

这种电烙铁主要用于导线、接地线和较大器件的焊接。

图5- 1外热式与内热式电烙铁结构示意图电烙铁的规格一般是用电功率表示，常用规格有25W、45W、75W、100W 等。

功率越大，烙铁头的温度越高。

在焊接印制电路板组件时，通常使用功率为25W的电烙铁。

烙铁头可以加工成不同的形状，如图5-1所示。

凿式和尖锥形烙铁头的角度较大时，热量比较集中，温度下降较慢，适用于焊接一般焊点。

当烙铁头的角度较小时，温度下降较快，适用于焊接对温度比较敏感的元器件。

斜面烙铁头，由于表面大，传热较快，适用于焊接布线不很拥挤的单面印制板焊盘接点。

圆锥形烙铁头适用于焊接高密度的线头、小孔及小而怕热的元器件。

烙铁头插入烙铁心的深度直接影响烙铁头的表面温度，一般焊接体积较大的物体时，烙铁头插得深些，焊接小而薄的物体时可浅些。

使用外热式电烙铁时应注意如下事项：1. 装配时必须用三线的电源插头。

一般电烙铁有三个接线柱，其中一个与烙铁壳相通，是接地端；另两个与烙铁心相通，接220V交流电压。

电烙铁的外壳与烙铁心是不接通的，如果接错就会造成烙铁外壳带电，人触及烙铁外壳就会触电；若用于焊接，还会损坏电路上的元器件。

因此，使用前或更换烙铁心时，必须检查电源线与地线的接头，防止接错。

2. 烙铁头一般用紫铜制作，在温度较高时容易氧化，在使用过程中其端部易被焊料浸蚀而失去原有形状，因此需要及时加以修整。

初次使用或经过修整后的烙铁头都必须及时挂锡，以利于提高电烙铁的可焊性和延长使用寿命。

目前也有合金烙铁头，使用时切记用锉刀修理。

3. 使用过程中不能任意敲击，应轻拿轻放，以免损坏内部发热器件而影响使用寿命。

4. 电烙铁在使用一段时间后，应及时将烙铁头取出，去掉氧化物再重新装配使用。

这样可以避免烙铁心与烙铁头卡住而不能更换烙铁头。

图烙铁头的形状b.内热式电烙铁内热式电烙铁如图5-1所示，常用的规格有20W、30W、50W等。

其加热器一般由电阻丝缠绕在密闭的陶瓷管上制成，插在烙铁头里面，被烙铁头包起来，直接对烙铁头加热，因此称为内热式电烙铁。

由于芯子装在烙铁头内部，热量能完全传到烙铁头上，发热快，热量利用率高达85％～90％，烙铁头不温度达350℃左右。

一把标称为20W的内热式电烙铁，相当于25W～45W外热式电烙铁所产生的温度。

内热式电烙铁的特点是体积小、重量轻、发热快、和耗电低等优点，而且得到广泛应用。

内热式电烙铁的使用注意事项如外热式电烙铁基本相同。

由于其连接杆的管壁厚度只有0.2mm,而且发热元件采用瓷管制成，所以应注意不要敲击，不要用钳子夹连接杆。

内热式电烙铁的烙铁头形状较复杂，不易加工。

为延长其使用时间，可将烙铁头进行电镀，在紫铜表面镀以纯铁或镍。

这种烙铁头的使用寿命比普通；烙铁头高10～20倍，并且由于镀层耐焊锡的浸蚀，不易变形，能保证操作时所需的最佳形状。

使用时，应始终保持烙铁头头部挂锡。

擦拭烙铁头要用浸水海绵或湿布，不得用砂纸或砂布打磨烙铁头，也不要用锉刀锉，以免破坏镀层，缩短使用寿命。

若烙铁头不沾锡，可用松香助焊剂或202浸锡剂在浸锡槽中上锡。

c.感应式电烙铁感应式电烙铁也叫快速加热电烙铁，俗称焊枪，如图5-2所示。

它的加热器实际是一个变压器，这个变压器的次级线圈，只有几匝，当初级通电时，次级感应出大电流通过加热体，使同它相连的烙铁头迅速达到焊接所需温度。

这种电烙铁的特点是加热速度快，一般通电几秒钟，即可达到焊接温度；因而，不需持续通电，它的手柄上带有开关，工作时只需按下开关几秒钟即可焊接，特别适于断续工作的使用。

但由于电烙铁头实际是变压器次级，因而对一些电荷敏感器件，不宜使用这种电烙铁。

图5- 2 感应式电烙铁d. 恒温式电烙铁目前使用的外热式和内热式电烙铁的温度一般都超过了300℃，这对焊接晶体管、集成电路等是不利的。

在质量要求较高的场合，通常需要恒温电烙铁。