实训项目二 焊接基本原理和技术

实训项目：焊接基本原理和技术

姓名：刘蓉 班级:10电气1 组号：3号 实训日期：10月17日

一、实训要求

1. 了解各种焊接工具的名称、型号、规格、用途。掌握其使用方法及电烙铁的故障检修。 2. 熟悉电子元件的安装方法及安装形式，引脚的处理与成型。 3. 通过课堂练习提高焊接技术。

二、焊接的基本原理

焊接是使金属连接的一种方法，一般利用加热的手段，在两种金属的接触面，通过焊接材料的院子或分子的相互扩散作用，使两种金属件形成一种永久的牢固结合。如果在焊接的过程中需要融入第三种物质，则成为“钎焊”，所加熔上去的第三种物质成为“焊料”。按焊料熔点的高低又将钎焊分为硬钎焊和软钎焊，通常以450摄氏度为界，低于450度的成为软钎焊。电子产品安装工艺中的焊接就是软钎焊的一种，主要用锡，铅等低熔点合金做焊料，因此俗称锡焊。 要形成扩散，必须满足一下几个条件：

1. 两金属表面能充分接触，中间没有杂质隔离（例如氧化膜，油污等）。 2. 温度足够高。

3. 时间足够长。 在冷却的过程中，两个焊手的位置必须相对固定。在凝固的瞬间不能有任何外力所造的位移产生，一边熔融的金属在凝固时有机会重新生成其特定的晶相结构，使得焊接部位保持应有的机械强。

三、焊接的分类

1. 熔焊：如气焊、电弧焊、超声波焊。 2. 接触焊：如点焊、碰焊。 3. 钎焊：电子电路的焊接。

四、焊接工具、焊料与焊剂

1、焊接工具

1） 电烙铁

常用的电烙铁为直热式，其中又分为外热式和内热式两种（一般用内热式）。

(1)电烙铁的功能、构造：加热焊区各被焊金属，融化焊料、运载焊料和调节焊料用量，构造简单。 (2)电烙铁的工作原理：一个电热器在电能的作用下发热、传热和散热的过程。 (3)电烙铁的功率:一般选用30-35w 2) 电烙铁头

A、电烙铁头的选择与修整（铲形、尖形） 3) 其他工具

吸锡器，镊子，尖嘴钳，支架等

2、焊料

焊料又叫钎料，一般选用铅锡合金，熔点是183摄氏度，铅锡焊料中含锡量越高，其浸润性月强。而含铅量越高时，焊点表面耐腐蚀性能越佳。

3、焊剂

焊剂一般由具有还原性的块状、粉状、或糊状物质当任。焊剂的熔点比焊料低，其比重、粘度，表面张力都比焊料少。因此在焊接时，焊剂会先融化，横快的流浸、覆盖于焊料及被焊金属的表面，其道隔绝空气防止金属表面氧化的作用，起到降低焊料本身和被焊金属的表面张力，增加焊料润湿能力的作用。

焊剂的种类有很多，分为有机和无机类。在电子技术中主要以松香和焊锡膏为主。

五、焊接方法

1.手工焊接：采用手工操作的一种传统焊接方法

（1）绕焊：将被焊接元器件的引线或导线在接触点上缠绕后在进行焊接。 特点：强度最高，但拆线困难。

（2）钩焊：将被焊元器件的引线钩接在被连接件的孔中进行焊接。 特点：强度较好

（3）搭焊：将被焊元器件的引线打在接点上进行焊接。 特点：强度弱，但拆装方便。

（4）插焊：将被焊元器件的引线插入电路板孔洞中进行焊接。 特点：稳固，适用于印刷电路的制作。

六、手工焊接的操作手法与注意事项

1、电烙铁的使用要求

1）新烙铁在使用前的处理一把新烙铁不能拿来就用，必须先对烙铁头进行处理 后才能正常使用，就是说在使用前先给烙铁头镀上一层焊锡。

具体的方法是：首先用锉把烙铁头按需要锉成一定的形状，然后接上电源，当烙铁头温度升至能熔锡时，将松香涂在烙铁头上，等松香冒烟后再涂上一层焊锡，如此进行二至三次，使烙铁头的刃面及其周围就要产生一层氧化层，这样便产生“吃锡”困难的现象，此时可锉去氧化层，重新镀上焊锡。

2）烙铁头长度的调整，焊接集成电路与晶体管时，烙铁头的温度就不能太高，且时间不能过长，此时便可将烙铁头插在烙铁芯上的长度进行适当地调整，进而控制烙铁头的温度。

3）烙铁头有直头和弯头两种，当采用握笔法时，直烙铁头的电烙铁使用起来比较灵活。适合在元器件较多的电路中进行焊接。弯烙铁头的电烙铁用在正握法比较合适，多用于线路板垂直桌面情况下的焊接。

4）电烙铁不易长时间通电而不使用，因为这样容易使电烙铁芯加速氧化而烧断，同时将使烙铁头因长时间加热而氧化，甚至被烧“死”不再“吃锡”。

5）更换烙铁芯时要注意引线不要接错，因为电烙铁有三个接线柱，而其中一个是接地的，另外两个是接烙铁芯两根引线的（这两个接线柱通过电源线，直接与220V 交流电源相接）。如果将 220V 交流电源线错接到接地线的接线柱上，则电烙铁外壳就要带电，被焊件也要带电，这样就会发生触电事故。

6）用万用表检查电源插头之间的电阻值大小，通过电阻值来确定电烙铁是否有短路、开路等情况。一般35w电烙铁的正常组织在1.4千欧左右。

2、电烙铁的握法

电烙铁的握法分为三种。

①反握法：是用五指把电烙铁的柄握在掌内。此法适用于大功率电烙铁，焊接散热量大的被焊件。 ②正握法：此法适用于较大的电烙铁，弯形烙铁头的一般也用此法。

③握笔法：用握笔的方法握电烙铁，此法适用于小功 率电烙铁，焊接散热量小的被焊件，如焊接

收音机、电视机的印制电路板及其维修等。

3、电烙铁使用注意事项

1）电烙铁的电源线最好选用纤维编织花线或橡皮软线，这两种线不易被烫坏。

2）使用前，先用万用表测量一下电烙铁插头两端是否短路或开路，正常时20W内热式电烙铁阻值约为2.4千欧左右(烙铁心的电阻值)。再测量插头与外壳是否漏电或短路，正常时阻值应为无穷大

3）烙铁头一般用紫铜制成，新烙铁使用前应先上锡。目前有一种称之为“长寿命”的烙铁头，是在紫铜表面镀以纯铁或镍，保护烙铁头不易氧化，使用寿命比普通烙铁头高10—20倍。这种烙铁头不宜用挫刀加工，使用过程中也不要在硬物上摩擦以免破坏表面镀层，缩短使用寿命。如果烙铁头上有残渣，可在沾湿的海绵上擦掉。 4）在使用间歇中，电烙铁应搁在金属的烙铁架上，这样既保证安全，又可适当散热，避免烙铁头“烧死”。

5）在使用过程中，电烙铁应避免敲打碰跌，因为在高温时的震动，最易使烙铁芯损坏。

七、焊接过程与操作要领

1、焊接过程

1）焊前处理步骤

焊接前，应对元器件引脚或电路板的焊接部位进行处理，一般有“刮”、“镀”、“测”三个步骤： “刮”：就是在焊接前做好焊接部位的清洁工作。一般采用的工具是小刀和细砂纸，对集成电路的引脚、印制电路板进行清理，去除其上的污垢，清理完后一般还需要往待拆元器件上涂上助焊剂。 “镀”：就是在刮净的元器件部位上镀锡。具体做法是蘸松香酒精溶液涂在刮净的元器件焊接部位上，再将带锡的热烙铁头压在其上，并转动元器件，使其均匀地镀上一层很薄的锡层。

“测”：就是利用万用表检测所有镀锡的元器件是否质量可靠，若有质量不可靠或已损坏的元器件，应用同规格元器件替换。

2）焊接步骤 (1)准备施焊

准备好焊锡丝和烙铁，左手拿焊丝，右手握电烙铁，做好焊前准备。 (2)加热焊件

将烙铁接触焊接点，注意首先要保持烙铁加热焊件各部件(如印制板上的引线和焊盘)都受热，烙铁头成45度角，顶住焊盘和组件脚，其次注意让烙铁头的扁平部分(较大部分)接触热容量较大的焊件，烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件，以保持焊件均匀受热。 (3)上锡

将锡线从组件脚和烙铁接触面处引入，锡线熔化时，掌握进线速度;当锡散满整个焊盘时，拿开锡线，锡线不可从直接在烙铁头上，以防止助焊剂烧黑，整个上锡时间大概为1~2秒。在焊件加热到能熔化焊料的温度后，将焊丝置于焊点，焊料开始融化并润湿焊点。

(4)移开焊锡

在熔化一定量的焊锡后，将焊锡丝移开拿开锡线，炉续放在焊盘上，时间大概为1~2秒。 (5)移开烙铁

在焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移开烙铁的方向应该大致45°的方向。

对于焊接热容量较小的工件，可以简化为二步法操作：准备焊接，同时放上电烙铁和焊锡丝，同时撤走焊锡丝并移开烙铁 2、焊接要点

焊接时，应保证每个焊点焊接牢固、接触良好，锡点应光亮、圆滑无毛刺，锡量适中。锡和被焊物熔合牢固，不应有虚焊。所谓虚焊，是指焊点处只有少量锡焊住，造成接触不良，时通时断。为避免虚焊，应注意以下几点： 1）保证金属表面清洁

若焊件和焊点表面带有锈渍、污垢或氧化物，应在焊接之前用刀刮或砂纸 直至露出光亮金属，才能给焊件或焊点表面镀上锡。

2）掌握温度

为了使温度适当，应根据元器件大小选用功率合适的电烙铁，并注意掌握加 热时间。若用功率小的电烙铁去焊接大型元器件或在金属底板上焊接地线，易形 成虚焊。烙铁头带着焊锡压在焊接处时，若移开电烙铁后，被焊处一点焊锡不留 下很少，则说明加热时间太短、温度不够或被焊物太脏；若移开电烙铁前，焊锡 就往下流，则表明加热时间太长，温度过高。 3）上锡适量

根据所需焊点的大小来决定烙铁蘸取的锡量，使焊锡足够包裹住被焊物，形 成一个大小合适且圆滑的焊点。若一次上锡不够，可再补上，但须待前次上的锡 一同被熔化后再移开电烙铁。

如图2所示，过量的焊锡不但无必要地消耗了焊锡，而且还增加焊接时间，降低工作速 度。更为严重的是，过量的焊锡很容易造成不易觉察的短路故障。焊锡过少也不能形成牢固的结合，

同样是不利的。特别是焊接印制板引出导线时，焊锡用量不足，极容易造成导线落。

4）选用合适的助焊剂

助焊剂的作用是提高焊料的流动性，防止焊接面氧化，起到助焊和保护作用。 焊接电子元器件时，应尽量避免使用焊锡膏。比较好的助焊剂是松香酒精溶液， 焊接时，在被焊处滴上一点即可。

5) 焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的，如果操作时鼻子距离烙铁头太 近，则很容易将有害气体吸入。一般烙铁离开鼻子的距离应至少不小于30cm， 通常以40cm时为宜。

6) 电烙铁的正确撤离

烙铁撤离有讲究，不要用烙铁头作为运载焊料的工具。

烙铁撤离要及时，而且撤离时的角度和方向对焊点的形成有一定的关系，一般烙 铁轴向45°撒离为宜。 因为烙铁头温度一般都在300多°C，焊锡丝中的助焊剂在高温下容易分解

失效，所以用烙铁头作为运载焊料的工具，很容易造成焊料的氧化，焊剂的挥发； 在调试或维修工作中，不得己用烙铁头沾焊锡焊接时，动作要迅速敏捷，防止氧 化造成劣质焊点。

八、焊接的质量检验

1、对焊点的质量要求，应该包括电气接触良好、机械结合牢固和美观三个方面。 保证焊点质量最重要的一点，就是必须避免虚焊。

焊接不良的现象有：粘附力不够、锡尖、锡珠和假焊、虚焊。如图3所示。

虚焊是焊点处只有少量的锡焊住，造成接触不良，时通时断。

虚焊与假焊都是指焊件表面没有充分镀上锡层,焊件之间没有被锡固住,是由于焊件表面没有清除干净或焊剂用得太少以及焊接时间过短所引起的。 所谓“焊点的后期失效”，是指表面上看上去焊点质量尚可，不存在“搭焊”、“半点焊”、“拉尖”、“露铜”等焊接疵点，在车间生产时，装成的整机并无毛

病，但到用户使用一段时间后，由于焊接不良，导电性能差而产生的故障却时有发生，是造成早期返修率高的原因之一，这就是“虚焊”。

“虚焊”英文名称 cold solder,一般是在焊接点有氧化或有杂质和焊接温度不佳,方法不当造成的.实质是焊锡与管脚之间存在隔离层.它们没有完全接触在一起.肉眼一般无法看出其状态. 但是其电气特性并没有导通或导通不良,影响电路特性。 产生的主要原因 1）.焊锡质量差；

2）.助焊剂的还原性不良或用量不够；

3）.被焊接处表面未预先清洁好，镀锡不牢； 4）.烙铁头的温度过高或过低，表面有氧化层； 5）.焊接时间太长或太短，掌握得不好； 6）.焊接中焊锡尚未凝固时，焊接元件松； 7）.元器件引脚氧化。 对焊点的要求 1）、可靠的电气连接 2）、足够的机械强度

3）、光洁整齐的外观 2、检验焊接质量的方法

检测质量有多种方法，比较傲先进的方法是用仪器进行。而在通常条件下，则采用观察外观和用电烙铁充焊的方法来检验。

（1）外观观察检验方法——目视检查

目视检查就是从外观上检查焊接质量是否合格，也就是从外观上评价焊点有什么缺陷。 目视检查的主要内容有： A、 是否漏焊，即应该焊的焊点没有焊上 B、 焊点的光泽好不好 C、 D、 E、 F、 G、

焊点的焊料足不足

焊点的周围是否残留焊剂

有没有连焊、焊盘有滑脱落 焊点有没有裂痕

焊点是不是凹凸不平，是否有拉尖现象

下图为正确的焊点和剖析图

（2）手触检查

手触检查主要是指触摸元器件时，是否松动、焊接不牢的现象。用镊子夹住元器件引线，轻轻拉动时，有无松动现象。焊点在摇动是，上面的焊锡有无脱落现象。

（3）带松香重焊检验法

用带松香的焊剂、缺少焊锡的电烙铁重新熔融焊点，从旁边或下方撤走洛铁，若有虚焊，其焊锡一定都会被强大的表面张力收走，是虚焊处暴露无余。

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