焊接的基础知识培训讲义全

目錄

1焊接的基礎知識 (3)

1.1焊接的目的 (3)

1.2焊接的原理 (3)

1.3良好的焊接形狀 (3)

1.4良好的焊接作品條件 (4)

1.5焊接沾染及沾染性 (5)

1.6熱的傳導方法 (5)

2焊接材料的基礎知識 (6)

2.1錫料 (6)

2.2松香 (7)

2.3錫料及松香之混合 (8)

3人工焊接 (9)

3.1一般知識 (9)

3.2實際的人工焊接技術 (11)

3.3插入零件與表面實裝零件之焊接 (13)

1焊接的基礎知識

1.1焊接的目的

焊接是運用於接合兩種金屬,使之得以導通電流;或者是需要於低溫狀態下接合兩種金屬時;或者是適用於更換品質不良的零組件時所用的技法

焊接的目的:

1.連接電流:接合兩種金屬,使之得以導通電流.

2.物理上的接合:接合兩種金屬,使兩者的相關位置得以固定.

1.2焊接的原理

所謂焊接就是運用低熔點介質,以及利用金屬間會有毛細管現象,使熔錫得以沾上兩種金屬之表面的接合作用.

金屬表面乍看來似乎是平滑的,但是如在顯微鏡下看的話,其中會存在有無數的凹凸不平,或是結晶表面,刮傷等,熔融的銲錫會因毛細孔現象的作用而沿這樣的金屬表面

流入這些縫隙中,而使兩種金屬之界產生結合金屬的作用,再一般的焊接中,會形成合金層,這個合金層也關係到金屬之間的接合品質,這就是焊接的原理.

毛細管現象:將一根細管子插入液體中時,管中的液體會比外面的液面要高的現象,為毛細管現象,熔融的銲錫會滲入兩種金屬間的微細縫隙之中的現象也是一種毛細管現象.

1.3良好的焊接形狀

從外觀上看來,良好的焊接指的是如下所示之條件:

1.銲錫要流得漂亮,尾巴要拉得長.

由此來看,就會顯示熔錫的沾染性及錫量是否適當.

2.焊接結合錫的斜面上必須要有光澤,明亮而平滑.

這就表示錫的擴散及生成的合金層是否是當之意

3.熔錫的厚度要薄,可以想像到似乎刊得出導線的樣子.

這就是表示供錫量及其沾染性是否適度之意.

4.接合形狀在外觀上不得有異常情形出現.

意思就是說銲錫的外觀上不得有破損,或是供錫量不足或過多,或是有針孔等缺

陷.

之50%以上

1.4 良好的焊接作品條件

良好的作業環境必須要有以下的三個條件,如沒有達承認合一項都不能算是良好的作業條件.

1. 要接合的金屬表面是否有差拭乾淨?

如欲接合的金屬表面有氧化膜,或是各種污物,則會成為焊接時的障礙物,熔錫不可能會沾染得好.所以必須要將這些污物除去,氧化膜可以利用松香溶劑除去,而油脂之類的東西則需要利用洗劑(溶劑)去除之.

2. 錫料的加熱條件是否再是當的問度範圍之內?.

如加熱的溫度比錫的熔點低的話,則錫不會熔融再金屬表面而形成漂亮的沾染性,加熱溫度如過低,擇期沾染及擴散性都會較差,而反之加熱溫度過高的話,則會產生過多的合金層,無法得到夠強的接合力量,所以必須要在適當的溫度範圍內加熱.

3. 熔錫的供給量是否合適?

應配合接合部分之大小供給適當的錫量,否則會發生接合強度不夠的問題.

θ

α

θ: 接觸角

α: 銲錫表面之頂端和導線外徑頂端之接觸角

1.5焊接沾染及沾染性

車子如果打過臘的話,下雨時雨水就會像彈起來的水珠一樣,馬上變成水珠流走.但是沒有塗上臘的話,雨水就會像一層薄膜一樣地擴散在車體的表面之上.像這樣,液體接觸到固體之後,散佈流出去的樣子,就叫做『沾染性』,所謂『沾染性』就是這種液體容易在金屬表面上擴展的性質.

『沾染性』會依金屬的種類(比如說是否容易氧化),松香的種類(去除氧化物的能力),還有依金屬表面的髒污 ,或是表面的粗細狀態而有所變化.

接觸角: 為表示沾染的程度,我們通常是以接觸角的θ值越小,其沾染性越好,以下所示即為接觸角θ的參考值.

接觸角θ= 0∘: 理論上最理想的沾染狀態.(完成平行的沾染狀態)

θ= 20∘~以下: 沾染得很好.

θ= 60∘~ 20∘: 實際的沾染範圍.

θ= 90∘~ 60∘: 不完全的沾染狀態.

θ= 90∘~以上: 沒有沾染.

θ= 180∘: 完全沒有沾染(變成球形)

1.6熱的傳導方法

焊接的對象物體也必須要被加熱到剛好可以焊接的適當溫度,這個加熱溫度不得過高也不得低,否則就無法得到良好的焊接結果.

加熱的熱源有電阻發熱,熱風方式,紅外線方式等各種方法,利用這些熱源中傳導而來的溫度來為錫料及將被焊接的材料加熱.

熱的傳導方法中,依材料的種類,大小,熱源及所加的熱量之不同而會有所差異.因此,為了要達到適當的加熱溫度,必須要充分地了解熱的傳導方式.

熱度基本上會從溫度高的地方往溫度低的地方流動.

當熱量小,而熱傳導係數,熱源合焊接對象物體之溫度差距大時,則熱的傳導速度會加快,而且可在短時間內加熱到高溫.

當使用之材料固定時,熱能的傳送會依其表面面積和焊接對象物體之體積大小之差距而有所不同,也就是說,在焊接時,必須要充分地考慮到焊接對象的體積大小.

2焊接材料的基礎知識

2.1錫料

一般我們所使用的錫線為錫鉛合金,若將單體金屬與合金做溶點比較,合金的特性就是溶點較低.錫的熔點為232℃,鉛的熔點為327℃,而錫鉛合金的熔點一定會比單體的金屬要低.錫63%(最大百分比)和鉛37%(最大百分比)的合金,其熔點是183℃,這也是錫鉛系銲錫材料中最低的熔點.

錫的熔點較低(熔點:232℃),合銅的接合性良好,所以將之與鉛做成合金,則:

1.熔點變低,作業性能變好.

2.物理特性(強度)會變強.

3.由於表面張力變低,熔錫的流動性會增加.

4.提昇防止氧化效果.

等等,使接合性變得更好.

在錫鉛系銲錫材料中最常被使用者,為含錫30%~63%左右者.以下為這範圍內的銲錫材料之主要性質及用途.