手焊工艺培训第一章、焊接的基本理论知识所谓焊接，即是将可以使焊锡溶化的温度加之于两个固定金属之间，将熔点低于这两种固定金属的焊锡溶于其间。根据毛细管现象，使焊锡被吸入固体金属而成为一体。在被结合的固体金属和焊锡之间会产生金属化学变化（焊接成分的锡和母材金属形成合金属层）在接合的第一阶段，焊锡根据毛细管现象，沿母材金属表面的细小缝隙向四方扩散，这个则称为焊接的“湿润现象”。焊接的良否，与湿润有十分紧要的联系。评价其良否时，多以焊锡和金属的接触角θ而论。在湿润呈良好状态时，接触角θ为锐角（θ≤90°），此时称为“湿润了”；接触角θ为钝角（θ＞90°）时则为“未湿润”。（注）“接触角”：指在液体和固体的接点处，沿液面引一条直线，这条直线和固体面之间的角度θ（液体存在的一侧）。如水珠滴落在棉布上很快渗透到织物内部（如图示），而滴落在荷叶上时不渗透。⑴.接合时，浸润的同时也伴随着扩散，根据这种现象，焊锡和母材之间会形成合金层。焊接的物理现象：湿润扩散合金化⑵.结晶格子中的金属原子，常温时也会进行热运动，温度升高，热运动加剧，会有从一个格子移向到其他格子的现象。这种金属原子的移动现象称为“扩散现象”。⑶.焊接后的合金层的主要结构：焊锡中的金属原子锡（Sn）扩散于母材金属原子内部。⑷.决定扩散程度的主要因素：①.焊锡的成分和母材金属的种类组合；②.加热温度；③加热时间。(1)助溶剂⑴.焊接和接合金属之间的“浸润”及“扩散”现象，是相互的金属原子相互接近到可发生作用的距离。阻碍原子的接近是介于金属表面的氧化膜和污染物。去除金属表面氧化物的方法：①.机械方法：用砂子和金属锉刀将其除去。②.化学方法：使用助溶剂进行酸洗。垃圾、尘土、手印、油迹等须用温水或洗静除去。⑵.助溶剂的作用：①.清除母材金属表面氧化膜的清洁作用②.防止加热中的氧化③.降低焊锡表面张力的作用⑶.助溶剂的指定：活性化的助溶剂主要成分是松香树脂，它在74℃开始溶化，在约174℃显示活性并起到酸的作用，在约300℃时助溶剂作用消失。松香恢复常温时会成为固体，且恢复其非腐蚀性、高绝缘性呈稳定性。成分Sn（锡）—Pb（铅）合金Sn占61.9%时Sn-Pb合金熔点最低（183℃），这个则称为“共晶焊锡”，熔点称为“共晶点”。①.含松香焊锡：在焊锡里按轴方向连续灌注助溶剂。按直径划分：0.3~0.8，1.0，1.2，1.6，2.0，2.3等12种尺寸。按灌注助溶剂条数划分：1芯、3芯、5芯等几种。1芯3芯②.V型切割焊锡：减少松香、锡珠飞溅，按轴方向切开V型切口的焊锡，释放松香受热膨胀能量。松香、锡珠飞溅原因：①.松香与金属热膨胀系数不同，遇高温松香爆裂；②.松香中有水分。图示：1.8无铅焊锡（不含铅焊锡--以后将普遍使用）（1）高熔点系Sn-Ag系焊锡，是融点高的焊锡已经具有实用化的实绩的一种无铅焊锡。特别是从合金的细微构造到机械的强度都很优越、以其优点使信赖性大为提高、成为Sn-Pb共晶焊锡的有力代替材料。Sn-3.5Ag(组成单位WT％以下同样)的组成具有共晶点，其共晶点是221℃。Sn-Ag系的主要焊锡是添加了Cu、Bi的3元系、4元系。代表的组成有如下①～③。①Sn-3.5Ag-0.6Cu、Sn-3～4Ag-1Cu、Sn-3.4～4.1Ag-0.45～0.9Cu②Sn-3.4Ag-4.8Bi③Sn-3.5Ag特别是Sn-Ag-Cu系的三元系中被注目的海外专利有美国衣阿华州立大学，三迪奥公司申请的USP5,527,628三种，焊锡的组成为Sn-3.5~7.7Ag-1.0~4.0Cu。在Sn-Ag-Cu系里添加了Bi、In、Sb、Ni等的4元系和在Sn-Ag-Bi系里添加了In等的4元系也被申请为专利。不管哪一种加上Sn-Ag系的机械强度等的优点，可以改善焊锡的浸润性、融点的低下等。一般来讲，Sn-Ag系的缺点是，由于焊锡的融点高，要求实装的电子部品等比以前有更高的耐热温度。高融点系除了Sn-Ag系还有Sn-Cu系和Sn-Sb系组成的焊锡。特别是Sn-Cu被使用于浸泡焊接，Sn-0.7Cu具有227℃的融点。由于组成单纯所以提供性良好。Sn-Cu系在250～255℃的时候，可以实现3～4秒的焊接。缺点是，容易发生由于不快而导致的连锡状、角状和未焊接状等焊接不良。具有代表性的组成有，①Sn-0.7Cu②Sn-0.7Cu-Ni、在Sn-Cu系里添加了Ni的Sn-Cu-Ni焊锡由于和Sn-Pb共晶焊锡一样，具有浸润性和机械强度等焊锡特性，所以受到了非常的关注。NEMI(Nat