1樓：吉林省萬通技工學校
焊 接 電 弧
焊接電弧的產生
焊接電弧的概念
電弧是一種氣體導電（放電）現象。焊接電弧則是兩個電極之間強烈而持久的放電現象。電弧產生的條件就是氣體要成為導電體。
通常氣體是不導電的，氣體成為導體則需要兩個條件，即①陰極電子發射和②氣體電離。
① 陰極電子發射
陰極的金屬表面連續地向外發射電子的現象叫做陰極電子發射。一般情況下，電子是不能離開金屬表面向外發射的。如果陰極電子獲得一定能量後，就可以克服金屬內部正電荷對它的引力而向外發射。
這種能量可以是熱能、電能或者運動能量，即陰極在高溫狀態下，電子運動速度加快，當其能量大於正電荷對其的靜電引力，即可有電子發射；或者當兩極間的電場強度達到一定程度後，電場對陰極表面電子的吸引力大於正電荷的靜電引力時，也可發生電子發射。同時，在電場作用下，陰離子的運動速度加快，撞擊陰極表面，將能量傳遞給陰極，也可使電子發射。
② 氣體電離
中性的氣體原子在受到電場或熱能作用時，氣體原子中電子獲得足夠的能量，克服原子核對電子的引力，而成為自由電子。中性原子因失去帶負電荷的電子而成為帶正電荷的正離子的過程，就叫做氣體電離。當有陰極電子發射，電子高速運動與氣體原子相互碰撞，如果撞擊的能量大於氣體原子核與電子間的引力時，則發生氣體電離；或者在高溫下，氣體原子的運動速度加快，原子間相互碰撞，也會引起氣體電離。
焊接電弧的引燃
焊條與焊件之間是有電壓的，當它們相互接觸時，相當於電弧焊電源短接。由於接觸點很大，短路電流很大，則產生了大量電阻熱，使金屬熔化，甚至蒸發、汽化，引起強烈的電子發射和氣體電離。這時，再把焊絲與焊件之間拉開一點距離（3～4㎜），這樣，由於電源電壓的作用，在這段距離內，形成很強的電場，又促使產生電子發射。
同時，加速氣體的電離，使帶電粒子在電場作用下，向兩極定向運動。弧焊電源不斷的供給電能，新的帶電粒子不斷得到補充，形成連續燃燒的電弧。
焊條（或焊絲）的加熱和熔化
熔化極電弧焊時，焊條具有兩個作用：一方面作為電弧焊的一個電極；另一方面作為填充金屬形成焊縫。焊條的熔化主要是靠焊接電流通過焊條所產生的電阻熱，而焊接電弧產生的熱量對焊條熔化屬次要作用（大部分熱量是用來熔化母材、藥皮和焊劑）。
電阻熱的大小決定於焊條伸出長度、電流密度和焊條本身的電阻率。焊條伸出長度越大，則通電的時間增長，電阻熱增大；電流密度增加，電阻熱也增大；同種材料焊條直徑約大，電阻率越小，則產生的電阻熱越小。但是過高的電阻熱會給焊接過程帶來不利的影響，將使焊條的藥皮在進入熔化區前發紅變質，失去保護和冶金作用。
在自動焊時，過高的電阻熱將使焊絲崩斷，影響焊接質量。為此，在焊接過程中要控制焊條伸出長度
2樓：石油工業出版社
1 焊接的概念
焊接，就是用加熱的方式使兩件金屬物體結合起來。如果在焊接的過程中需要熔入第三種物質，則稱之為「釺焊」，所熔入的第三種物質稱為「焊料」。按焊料熔點的高低不同又將釺焊分為「硬釺焊」和「軟釺焊」，通常以450℃為界，低於450℃的稱為「軟釺焊」。
電子產品安裝的所謂「焊接」就是軟釺焊的一種，主要是用錫、鉛等低熔點合金作焊料，因此俗稱「錫焊」。
2 錫焊的機理
從物理學的角度來看，任何焊接都是一個「擴散」的過程，是一個在高溫下兩個或兩個以上物體表面分子相互滲透的過程。錫焊，就是讓熔化的焊料滲透到兩個被焊物體（比如元器件引腳與印刷電路板焊盤）的金屬表面分子中，然後冷凝而使之結合。
錫焊的機理可以由以下三個過程來表述。
1）浸潤
加熱後呈熔融狀態的焊料（錫鉛合金），沿著工件金屬的凹凸表面，靠毛細管的作用擴充套件。如果焊料和工件金屬表面足夠清潔，焊料原子與工件金屬原子就可以接近到能夠相互結合的距離，即接近原子引力相互作用的距離，上述過程稱為焊料的浸潤。
2）擴散
由於金屬原子在晶格點陣中呈熱振動狀態，所以在溫度升高時，它會從一個晶格點陣自動地轉移到其他晶格點陣，這種現象稱為擴散。錫焊時，焊料和工件金屬表面的溫度較高，焊料與工件金屬表面的原子相互擴散，在兩者介面形成新的合金。
3）介面層結晶與凝固
焊件或焊點降溫到室溫，在焊接處形成由焊料層和工件金屬表面層組成的結合結構，成為「介面層」或「合金層」。冷卻時，介面層首先以適當的合金狀態開始凝固，形成金屬結晶，而後結晶向未凝固的焊料擴充套件，最終形成固體焊點。
3 錫焊的條件
1）被焊金屬材料必須具有可焊性
可焊性可浸潤性，它是指被焊接的金屬材料與焊錫在適當的溫度和助焊劑作用下形成良好結合的效能。在金屬材料中，金、銀、銅的可焊性較好，其中銅應用最廣，鐵、鎳次之，鋁的可焊性最差。為了便於焊接，常在較難焊接的金屬材料和合金表面鍍上可焊性較好的金屬材料，如錫鉛合金、金、銀等。
2）被焊金屬表面應潔淨
金屬表面的氧化物和粉塵、油汙等會妨礙焊料浸潤被焊金屬表面。在焊接前可用機械方法（用小刀或砂紙刮引線的表面）或化學方法（酒精等）清除這些雜質。
3）正確選用助焊劑
助焊劑的種類繁多，效果也不一樣，使用時必須根據被焊件材料的性質、表面狀況和焊接方法來選取。助焊劑的用量越大，助焊效果越好，可焊性越強，但助焊劑殘渣也越多。助焊劑殘渣不僅會腐蝕元器件，而且會使產品的絕緣效能變差，因此在錫焊完成後應進行清洗除渣。
4）正確選用焊料
錫焊工藝中使用的焊料是錫鉛合金，電子產品的裝配和維修中要用共晶合金。
5）控制好焊接溫度和時間
熱能是進行焊接必不可少的條件。熱能的作用是熔化焊料，提高工件金屬的溫度，加速原子運動，使焊料浸潤工件金屬介面，擴散到金屬介面晶格中去，形成合金層。溫度過低，則達不到上述要求而難於焊接，造成虛焊。
提高錫焊的溫度雖然可以提高錫焊的速度，但溫度過高會使焊料處於非共晶狀態，加速助焊劑的分解，使焊料效能下降，還會導致印刷電路板上的焊盤脫落，甚至損壞電子元器件。合適的溫度是保證焊點質量的重要因素。在手工焊接時，控制溫度的關鍵是選用具有適當功率的電烙鐵和掌握焊接時間。
根據焊接面積的大小，經過反覆多次實踐才能把握好焊接工藝的這兩個要素。焊接時間過短，會使溫度太低，焊接時間過長，會使溫度太高。一般情況下，焊接時間應不超過5s。
4 錫焊的質量要求
電子產品的組裝其主要任務是在印刷電路板上對電子元器件進行錫焊。焊點的個數從幾十個到成千上萬個，如果有一個焊點達不到要求，就要影響整機的質量，因此在錫焊時，必須做到以下幾點
1）電氣效能良好
高質量的焊點應是焊料與工件金屬介面形成牢固的合金層，才能保證導電效能。不能簡單地將焊料堆附在工件金屬表面而形成虛焊，這是焊接工藝中的大忌。
2）焊點要有足夠的機械強度
焊點的作用是連線兩個或兩個以上的元器件，並使電氣接觸良好。電子裝置有時要工作在振動的環境中，為使焊件不鬆動或脫落，焊點必須具有一定的機械強度。錫鉛焊料中的錫和鉛的強度都比較低，有時在焊接較大和較重的元器件時，為了增加強度，可根據需要增加焊接面積，或將元器件引線、導線元件先行網繞、絞合、鉤接在接點上再行焊接。
3）焊點上的焊料要適量
焊點上焊料過少，不僅降低機械強度，而且由於表面氧化層逐漸加深，會導致焊點早期失效。焊點上焊料過多，既增加成本，又容易造成焊點橋連（短路），也會掩蓋焊接缺陷，所以焊點上的焊料要適量。印刷電路板焊接時，焊料佈滿焊盤呈裙狀時最合適，如圖3-7所示。
圖3-7 典型焊點的外觀
1—焊錫絲；2—電烙鐵；3—焊點剖面呈「雙曲線」；4—平滑過渡；5—半弓形凹下；6—元器件引線；7—銅箔；8—基板
4）焊點表面應光亮均勻
良好的焊點表面應光亮且色澤均勻。這主要是助焊劑中未完全揮發的樹脂成分形成的薄膜覆蓋在焊點表面，能防止焊點表面氧化。
5）焊點不應該有毛刺、空隙
焊點表面存在毛刺、空隙不僅不美觀，還會給電子產品帶來危害，尤其在高壓電路部分，將會產生尖端放電而損壞電子裝置。
6）焊點表面必須清潔
焊點表面的汙垢、尤其是助焊劑的有害殘留物質，如果不及時清除，酸性物質會腐蝕元器件引線、接點及印刷電路，吸潮會造成漏電甚至短路燃燒等而帶來嚴重隱患。
焊接的原理是什麼？
3樓：
焊 接 電 弧
焊接電弧的產生
焊接電弧的概念
電弧是一種氣體導電（放電）現象。焊接電弧則是兩個電極之間強烈而持久的放電現象。電弧產生的條件就是氣體要成為導電體。
通常氣體是不導電的，氣體成為導體則需要兩個條件，即①陰極電子發射和②氣體電離。
① 陰極電子發射
陰極的金屬表面連續地向外發射電子的現象叫做陰極電子發射。一般情況下，電子是不能離開金屬表面向外發射的。如果陰極電子獲得一定能量後，就可以克服金屬內部正電荷對它的引力而向外發射。
這種能量可以是熱能、電能或者運動能量，即陰極在高溫狀態下，電子運動速度加快，當其能量大於正電荷對其的靜電引力，即可有電子發射；或者當兩極間的電場強度達到一定程度後，電場對陰極表面電子的吸引力大於正電荷的靜電引力時，也可發生電子發射。同時，在電場作用下，陰離子的運動速度加快，撞擊陰極表面，將能量傳遞給陰極，也可使電子發射。
② 氣體電離
中性的氣體原子在受到電場或熱能作用時，氣體原子中電子獲得足夠的能量，克服原子核對電子的引力，而成為自由電子。中性原子因失去帶負電荷的電子而成為帶正電荷的正離子的過程，就叫做氣體電離。當有陰極電子發射，電子高速運動與氣體原子相互碰撞，如果撞擊的能量大於氣體原子核與電子間的引力時，則發生氣體電離；或者在高溫下，氣體原子的運動速度加快，原子間相互碰撞，也會引起氣體電離。
焊接電弧的引燃
焊條與焊件之間是有電壓的，當它們相互接觸時，相當於電弧焊電源短接。由於接觸點很大，短路電流很大，則產生了大量電阻熱，使金屬熔化，甚至蒸發、汽化，引起強烈的電子發射和氣體電離。這時，再把焊絲與焊件之間拉開一點距離（3～4㎜），這樣，由於電源電壓的作用，在這段距離內，形成很強的電場，又促使產生電子發射。
同時，加速氣體的電離，使帶電粒子在電場作用下，向兩極定向運動。弧焊電源不斷的供給電能，新的帶電粒子不斷得到補充，形成連續燃燒的電弧。
焊條（或焊絲）的加熱和熔化
熔化極電弧焊時，焊條具有兩個作用：一方面作為電弧焊的一個電極；另一方面作為填充金屬形成焊縫。焊條的熔化主要是靠焊接電流通過焊條所產生的電阻熱，而焊接電弧產生的熱量對焊條熔化屬次要作用（大部分熱量是用來熔化母材、藥皮和焊劑）。
電阻熱的大小決定於焊條伸出長度、電流密度和焊條本身的電阻率。焊條伸出長度越大，則通電的時間增長，電阻熱增大；電流密度增加，電阻熱也增大；同種材料焊條直徑約大，電阻率越小，則產生的電阻熱越小。但是過高的電阻熱會給焊接過程帶來不利的影響，將使焊條的藥皮在進入熔化區前發紅變質，失去保護和冶金作用。
在自動焊時，過高的電阻熱將使焊絲崩斷，影響焊接質量。為此，在焊接過程中要控制焊條伸出長度
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