元器件焊接常用焊接工具与焊接材料图解

有关元器件焊接常用焊接工具与焊接材料的知识，常用的手工焊接工具主要是电烙铁，包括焊料与助焊剂的分类与使用方法，锡铅不同比例混合所对应的熔点，感兴趣的朋友参考下。

元器件焊接工具与材料

1、电烙铁

电烙铁是手工施焊的主要工具，选择合适的烙铁，合理地使用它，是保证焊接质量的基础。

根据功率的高低，烙铁可以分为30W、50W、…、1000W等；按功能分，又有普通型、恒温型、调温型等。实验室中最常使用的是35W内热式电烙铁。

图1 电烙铁的结构

电烙铁的结构如图1。

主要部分：

1）发热元件，发热元件是电烙铁中的能量转换部分，俗称烙铁芯。它是将镍铬发热电阻丝缠在云母、陶瓷等耐热、绝缘材料上构成的。

内热式与外热式主要区别在于外热式发热元件在传热体的外部，而内热式的发热元件在传热体的内部，也就是烙铁芯在内部发热。显然，内热式能量转换效率更高。因而，同样温度的烙铁内热式体积、重量都小于外热式。

2）烙铁头，作为能量存储和传递的烙铁头，—般用紫铜制成。在使用中，因高温氧化和焊剂腐蚀会变得凸凹不平，需经常清理和修整。

3）手柄，一般用木料或胶木制成，设计不良的手柄，温升过高会影响操作。

4）接线柱，这是发热元件同电源线的连接处。一船烙铁有三个接线柱，其中一个是接金属外壳的，接线时应用三芯线将外壳接保护零线。

2、焊料和助焊剂

焊料是易熔金属，熔点应低于被焊金属。焊料熔化时，在被焊金属表面形成合金而与被焊金属连接到一起。

焊料按成分分类，有锡铅焊料、银焊料、铜焊料等。在一般电子产品装配中，主要使用锡铅焊料，俗称为焊锡。

锡(Sn)是一种质软低熔点金属，熔点为232℃。在高于132℃时是银白色，低于13.2℃时呈灰色，低于—40℃变成粉末。

常温下锡的抗氧化性强，并且容易同多数金属形成金属化合物。纯锡质脆，机械性能差。

铅(Pb)是一种浅青白色软金属，熔点327℃。塑性好。有较高抗氧化性和抗腐蚀性。铅属于对人体有害的重金属，在人体中积蓄能引起铅中毒。纯铅的机械性能也很差。

锡铅合金：锡与铅熔合成合金(即锡铅焊料)后，具有一系列锡和铅不具备的优点。

1、低熔点，各种不同成分的锡铅合金熔点均低于锡和铅的熔点，有利于焊接。图2展示了锡铅不同比例混合后所对应的熔点。

2、机械强度高，合金的各种机械强度均优于纯锡和铅。

3、表面张力小，粘度下降，增大了液态流动性，有利于焊接时形成可靠接头。

4、抗氧化性好，铅具有的抗氧化性优点在合金中继续保持，使焊料在熔化时减少氧化量。

目前，出于人体健康和环保的考虑，已在推广使用无铅焊料。

图2  锡铅不同比例混合所对应的熔点

由于金属表面同空气接触后都会生成一层氧化膜，温度越高，氧化越厉害。

这层氧化膜阻止液态焊锡对金属的润湿作用，犹如玻璃上沾上油就会伎水不能浸润一样。

助焊剂就是用于清除氧化膜一种专用化学材料，它不像电弧焊中的焊药那样参与焊接的冶金过程，而仅仅起清除氧化膜的作用。

不要企图用焊剂除掉焊件上各种污物。

（1）助焊剂的三大作用

（a）除去氧化膜。其实质是助焊剂中的氯化物、酸类同氧化物发生还原反应，从而除去氧化膜。反应后的生成物变成悬浮的渣，漂浮在焊料表面。

（b）防止氧化。液态的焊锡及加热的焊件金属都容易与空气中的氧接触而氧化。助焊剂在熔化后，漂浮在焊料表面，形成隔离层，因而防止了焊接面的氧化。

（c）减小表面张力，增加焊锡流动性，有助于焊锡浸润。

（2）对助焊剂助要求

（a）熔点应低于焊料。只有这样才能发挥助焊剂的作用。

（b）表面张力、粘度、比重应小于焊料。

（c）残渣应容易清除。焊剂都带有酸性，而且残渣影响外观。

（d）不能腐蚀母材。焊剂酸性太强，在除去氧化层的同时，也会腐蚀金属，造成危害。

（e）不产生有害气体和刺激性气味。

（3）助焊剂的分类及应用

助焊剂分类如图3。无机焊剂活性最强，常温下即能除去金属表面的氧化膜。

但这种强腐蚀作用很容易损伤金属及焊点，电子焊接中是不用的。

这种焊剂用机油乳化后，制成一种膏状物质，俗称焊油。虽然活性很强，焊后可用溶剂清洗。

一般用于金属板等容易清洗的焊件，除非特别准许，一般电子焊接中不允许使用这类焊剂。

图3 助焊剂分类

有机焊剂的活性次于氯化物，有较好助焊作用，但也有一定腐蚀性，残渣不易清理，且挥发物对操作者有害。

松香的主要成分是松香酸和松脂酸酐。在常温下几乎没有任何化学活力，呈中性而当加热到熔化时，表观为酸性。

可与金属氧化膜发生化学反应，变成化合物而悬浮在液态焊锡表面，这也起到焊锡表面不被氧化的作用。

同时还能降低液态焊锡表面张力，增加它的流动性。焊接完毕恢复常温后，松香又变成稳定的固体．无腐蚀，绝缘性强。

经常使用松香溶于酒精制成的“松香水”。松香同酒精的比例一般以1:3为宜，也可根据使用经验增减，但不宜过浓，否则使用时流动性能差。

在松香水中加入活化剂，如三乙醇胺，可增加它的活性。不过在一般手工焊中并非必要，只是在浸焊或波峰焊的情况下才使用。

注意：松香反复加热后会产生碳化(发黑)而失效，因此发黑的松香是不起作用的。

现在出现一种新型焊剂——氢化松香，它由松脂中提炼而成。常温下性能比普通松香稳定，加热后酸价高于普通松香，因而具有更强的助焊作用。