第三章 焊接

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H2O对金属的氧化
H2O 气与 Fe 的反应式为：
H2O气＋[ Fe ] ＝ [ FeO ] ＋ H2 H2O对金属的氧化反应特点：
温度越高，H2O 的氧化性越强。 在液态铁存在的温度，H2O 气的氧化性比 CO2 小。 但应注意，H2O气除了使金属氧化外，还会提高气相 中 H2 的分压，导致金属增氢。
气相中氧的分压 {pO2} /×101.325kPa P’O2 [FeO]max /×101.325kPa
纯CO2高温分解得到的平衡气相成分和气相中氧的分压 { Po2 }
随温度升高，气相中氧分压增大，氧化性增加。 温度高于铁的熔点以后， {Po2}远大于P'o2 高温下CO2对液态铁和其他许多金属来说均为活泼的氧化剂。
（2）氢主要来源于水分，包括原材料（母材、焊接材料 等）本身含有的水分、材料表面吸附的水分以及铁锈或 氧化膜中的结晶水、化合水等。材料内的碳氢化合物和 材料表面的油污等也是氢的重要来源。 限制措施：焊材存放中防吸潮、焊前烘干和去除杂质 和油污。
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限制气体的来源
（3） 氧主要来源于焊材或矿石，在焊接要求比较 高的合金钢和活泼金属时，应尽量选用不含氧或氧 含量少的焊接材料，如采用高纯度的惰性保护气体， 采用低氧或无氧的焊条、焊剂等。
溶 解 度
SO/%
氧在液态铁中的溶解度随 温度升高而增大
温度 T/℃ 铁液中氧的溶解度随温度的变化
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液态金属中加入能提高气体含量的合金元素，可提高气体的 （3）合金成分对溶解度的影响 溶解度；若加入的合金元素能与气体形成稳定的化合物（即 氮、氢、氧化合物），则降低气体的溶解度。
氢 溶 解 度 SH/ ml. (10 0g)
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பைடு நூலகம்
第3章 PCB的焊接技术
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第3章 PCB的焊接技术
3.3 PCB手工焊接 焊接通常分为熔焊、钎焊及接触焊三大类，在电子装配中主要使用的 是钎焊。钎焊按照使用焊料的熔点的不同分为硬焊（焊料熔点高于450℃） 和软焊（焊料熔点低于450℃）。采用锡铅焊料进行焊接称为锡铅焊，简 称锡焊，它是软焊的一种。 目前，在产品研制、设备维修，乃至一些小规模、小型电子产品的生 产中，仍广泛地应用手工锡铅焊，它是锡焊工艺的基础。 3.3.1 手工焊接姿势 1 ．操作姿势 2 ．电烙铁握法
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第3章 PCB的焊接技术
2．自动浸焊 将插装好元器件的印制电路板用专用夹具安置在传送带上。印制电路板
先经过泡沫助焊剂槽被喷上助焊剂，加热器将助焊剂烘干，然后经过 熔化的锡槽进行浸焊，待锡冷却凝固后再送到切头机剪去过长的引脚。 如图所示。
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第3章 PCB的焊接技术
若干
（3）焊接PCB板
1块
（4）有引脚的电阻器
若干
（5）镀银线（或漆包线） 若干
3 ．实训步骤与报告
（1）烙铁头的选择
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第3章 PCB的焊接技术
焊点质量的好坏不但取绝于焊接要领，而且还与烙铁头的选择有关， 因为不同的烙铁头适用于不同的场合。烙铁头的形状与适用范围如表所 示。
（4）PCB焊点成形训练 一个合格的焊点，焊锡量适中是一个方面，而另一方面还要有良好的形
状，这与烙铁撤离方向有很大关系。为了获得良好的焊点形状，可采 取如下方法进行训练： 1）准备一块有焊盘的PCB，若干有引脚的电阻器。 2）将电阻器的引脚插入焊盘中，居中。 3）进行焊接。 4）焊接完毕后，进行拆焊操作。 5）清洁焊盘，重新练习。

第三章焊接部分1.如图所示承受静力荷载的T形连接，采用双面角焊缝，手工焊，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为（）A.4mmB.6mmC.8mmD.10mm题1图题2图2.如图所示连接，焊缝中最危险点为（）A.最上点B.最下点C.焊缝长度的中点D.水平荷载延长线与焊缝相交处3.对接焊缝采用引弧板的目的是()A.消除焊缝端部的焊接缺陷B.提高焊缝的设计强度C.增加焊缝的变形能力D.降低焊接的施工难度4.轴心受拉构件采用全焊透对接焊缝拼接，当焊缝质量等级为何级时，必须进行焊缝强度验算?()A.一级B.二级C.三级D.一级和二级5.T形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸h fmin=1.52t，最大焊脚尺寸h fmax=1.2t1，式中的t1和t2分别为（）A.t1为腹板厚度，t2为翼缘厚度B.t1为翼缘厚度，t2为腹板厚度C.t1为较小的被连接板件的厚度，t2为较大的被连接板件的厚度D.t1为较大的被连接板件的厚度，t2为较小的被连接板件的厚度6．钢结构焊接常采用E43xx型焊条，其中43表示（）A．熔敷金属抗拉强度最小值B．焊条药皮的编号C．焊条所需的电源电压D．焊条编号，无具体意义7．在焊接施工过程中，应该采取措施尽量减小残余应力和残余变形的发生，下列哪一项措施是错误．．的?（）A．直焊缝的分段焊接B．焊件的预热处理C．焊接后进行退火处理D．加强板边约束，阻止被焊接板件变形的发生8.手工电弧焊接Q345构件，应采用( )A.E43型焊条B.E50型焊条C.E55型焊条D.H08A焊丝9.某侧面直角角焊缝h f=6mm，由计算得到该焊缝所需计算长度40mm，考虑起落弧缺陷，设计时该焊缝实际长度取为( )A.60mmB.58mmC.50mmD.40mm10.焊接残余应力不影响．．．构件的（）A.刚度B.静力强度C.整体稳定承载力D.疲劳强度11.在满足强度的条件下，图示①号和②号焊缝合理的h f应分别为（）A.4mm，4mmB.6mm，8mmC.8mm，8mmD.6mm，6mm12.在承受静力荷载的角焊缝连接中，与侧面角焊缝相比，正面角焊缝( )A.承载能力高，同时塑性变形能力也较好B.承载能力高，而塑性变形能力却较差C.承载能力低，而塑性变形能力却较好D.承载能力低，同时塑性变形能力也较差13．在焊接施工过程中，下列哪种焊缝最难施焊，而且焊缝质量最难以控制？（）A．平焊B．横焊C．仰焊D．立焊20．在对接焊缝中经常使用引弧板，目的是（）A．消除起落弧在焊口处的缺陷B．对被连接构件起到补强作用C．减小焊接残余变形D．防止熔化的焊剂滴落，保证焊接质量14.如图等边角钢与节点板仅采用侧面焊缝连接，角钢受轴心力N=500kN，肢背焊缝受力N1为( )A.150kNB.250kNC.325kND.350kN（29题图） （30题图）15.如图，两钢板用直角角焊缝连接，手工焊，合适的焊角尺寸h f =( ) A.12mmB.10mmC.8mmD.5mm16.结构焊接时，所选焊条和被焊接构件之间的匹配原则是( ) A.弹性模量相适应 B.强度相适应 C.伸长率相适应 D.金属化学成份相适应 17.三级焊缝的质量检验内容为( ) A.外观检查和100％的焊缝探伤 B.外观检查和至少20％的焊缝探伤 C.外观检查 D.外观检查及对焊缝进行强度实测 18.下图中，那个面为角焊缝受力时的有效截面（ ）A .a a 'c 'cB. a a ' d ' d C . a a ' b ' b D .C c ' b ' b19、在对接焊缝中，为了保证焊缝质量，通常按焊件厚度及施焊条件的不同，将焊口边缘加工成不同形式的坡口，坡口形式通常有 、 、 、U 型、X 型等。

第3章焊接接头的组织与性能 控制
第3章焊接接头的组织与性能控制
• 焊接接头由焊缝、熔合区和热影响区三部分组成、熔池金属在经历了一系列化学冶金反应后，随着热源远离温 度迅速下降，凝固后成为牢固的焊缝,并在继续冷却中发生固态相变。熔合区和热影响区在焊接热源的作用下，也将 发生不同的组织变化，很多焊接缺陷，如气孔、夹杂物、裂纹等都是在上述这些过程中产生，因此,了解接头组织与 性能变化的规律，对于控制焊接质量、防止焊接缺陷有重要的意义。 • •
• •ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ• • • • •
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3.1.3焊缝金属的固态相变 1、熔池结晶组织与焊缝固相转变组织的关系 （1）焊缝结晶的一次组织和二次组织 熔池凝固后得到的组织通常叫做一次组织，大多数钢高温奥氏体.在凝固后的继续冷却 过程中，高温奥氏体还要发生固态相变,又称为二次结晶，得到的组织称为二次组织。 焊缝经过固态相变得到的二次组织即为室温组织。二次组织是在一次组织的基础上转 变而成，对焊缝金属的性能都有着决定性的作用。 （2）焊缝一次组织对二次组织的影响 焊缝金属经历了从液态冷到室温的全过程，其二次组织是在快冷的条件下所形成的逸 出结晶组织的基础上在连续冷却的条件下形成的。因此，焊缝的最终组织不仅与γ→α 转变有关，而且与凝固过程有关。焊缝在不平衡条件下得到的一次组织，直接影响继 续冷却时过冷奥氏体的分解过程及分解产物。 1）焊缝一次组织组织粗大，影响焊缝对二次组织的晶粒度的大小，同时为产生魏氏 体创造了前提。 2）焊缝的偏析在熔池一次结晶时产生，对二次组织和性能产生影响。 2、焊缝金属固相转变 焊缝金属的固态相变遵循一般钢铁固态相变的基本规律。一般情况下，相变形式 取决于焊缝金属的化学成分与连续冷却过程的冷却速度。 1低碳钢焊缝的固态相变 材料极缓慢的冷却条件下，由铁碳合金状态图可知，在平衡状态下低碳钢的低碳钢其 中铁索体约占82％，珠光体约占18％ ，其硬度约为83 HB。 （1）焊缝的固态相变过程 熔池凝固后，全部变成A,继续冷却，冷至Ac3线A→A+F至Ac1线，剩余的A→P低碳钢 焊缝金属二次结晶结束时，其组织为F+ P。