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击打扳手能焊接吗

会撒娇的草莓
繁荣的日记本
2023-01-04 06:21:06

击打扳手能焊接吗?用什么焊丝

最佳答案
俏皮的长颈鹿
贪玩的大象
2026-04-23 05:29:58

可以焊接的,这种材料都是高碳的或者高合金的,可以采用WE600的焊条焊接,额可以保证抗裂性及焊后的使用强度。

特性

WE600是一种低热输出,适合全方位焊接的特种镍铬合金钢焊条,通用性极广,高强度一般母材强度设计,具有优良的焊接工艺性能,电弧稳定,焊缝均匀美观,在有油、水及铁锈的条件下也能焊接效果优异,可以焊接不同的钢。

3应用

适用于焊接工具和模具、高速工具钢、热作工具钢、锰钢、铸钢、T-1钢、耐震钢、钒-钼钢、弹簧钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、未知钢、以及各种不同类型钢材之间的焊接等。如用于高压阀门、断裂螺栓的清除、轴的改造等等,效果非常理想。

4技术参数

焊后硬度:HRC23 (工作硬化后达到HRC47)  电源选择:交直流两用,直流时直流反接

5工艺参数

直径(毫米) φ2.5 φ3.2 φ4.0

包装重量(磅) 2 2 2

6适用工艺

1、WE600具有非常有利的热胀冷缩率,可使裂缝和扭曲最小。

2、在焊接对裂纹敏感的表面硬化金属时,作低层焊缝是理想的选择。

3、斜切厚重零件,形成一个90度的V形凹槽。

4、焊接高碳钢前须预热200℃;焊接弹簧钢时要控制焊接温度,以防弹簧软化。

5、维持短的电弧长度,并使用窄焊道以防止过热。

6、在除去熔渣之前,先让焊接部位冷却

最新回答
简单的汉堡
仁爱的发箍
2026-04-23 05:29:58

钢结构中所用的构件一般是由钢厂批量生产,并需有合格证明,因此材料的强度及化学成分是有良好保证的。工程检测的重点在于安装、拼接过程中产生的质量问题。钢结构工程中主要的检测内容有: 构件尺寸及平整度的检测; 构件表面缺陷的检测; 连接(焊接、螺栓连接)的检测; 钢材锈蚀检测; 防火涂层厚度检测。 如果钢材无出厂合格证明,或对其质量有怀疑,则应增加钢材的力学性能试验,必要时再检测其化学成分。 二、 钢结构各检测规范的应用范围知识 三、 构件尺寸及平整度的检测 每个尺寸在构件的3个部位量测, 取3处的平均值作为该尺寸的代表值。钢构件的尺寸偏差应以设计图纸规定的尺寸为基准计算尺寸偏差;偏差的允许值应符合其产品标准的要求。 梁和桁架构件的变形有平面内的垂直变形和平面外的侧向变形,因此要检测两个方向的平直度。柱的变形主要有柱身倾斜与挠曲。检查时可先目测,发现有异常情况或疑点时,对梁 、桁架可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线,然后测量各点的垂度与偏差;对柱的倾斜可用经纬仪或铅垂测量。柱挠曲可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线测量。 四、 构件表面缺陷的检测——磁粉探伤 1、 磁粉探伤的基本原理 外加磁场对工件(只能是铁磁性材料)进行磁化,被磁化后的工件上若不存在缺陷,则它各部位的磁特性基本一致,而存在裂纹、气孔或非金属物夹渣等缺陷时,由于它们会在工件上造成气隙或不导磁的间隙,使缺陷部位的磁阻大大增加,工件内磁力线的正常传播遭到阻隔,根据磁连续性原理,这时磁化场的磁力线就被迫改变路径而逸出工件,并在工件表面形成漏磁场。 2、 漏磁场的强度主要取决磁化场的强度和缺陷对于磁化场垂直截面的影响程度。利用磁粉就可以将漏磁场给予显示或测量出来,从而分析判断出缺陷的存在与否及其位置和大小。 将铁磁性材料的粉未撒在工件上,在有漏磁场的位置磁粉就被吸附,从而形成显示缺陷形状的磁痕,能比较直观地检出缺陷。这种方法是应用最早、最广的一种无损检测方法。 磁粉一般用工业纯铁或氧化铁制作,通常用四氧化三铁(Fe3O4)制成细微颗粒的粉末作为磁粉。磁粉可分为荧光磁粉和非荧光磁粉两大类,荧光磁粉是在普通磁粉的颗粒外表面涂上了一层荧光物质,使它在紫外线的照射下能发出荧光,主要的作用是提高了对比度,便于观察。磁粉检测又分干法和湿法两种: 1 .干法 —将磁粉直接撒在被测工件表面。为便于磁粉颗粒向漏磁场滚动,通常干法检测所用的磁粉颗粒较大,所以检测灵敏度较低。但是在被测工件不允许采用湿法与水或油接触时,如温度较高的试件,则只能 答案补充 采用干湿法。 湿法 —将磁粉悬浮于载液(水或煤油等)之中形成磁悬液喷撒于被测工件表面,这时磁粉借助液体流动性较好的特点,能够比较容易地向微弱的漏磁场移动,同时由于湿法流动性好就可以采用比干法更加细的磁粉,使磁粉更易于被微小的漏磁场所吸附,因此湿法比干法的检测灵敏度高。 3、 磁粉探伤的一般程序 (预处理-磁化 -施加磁粉 -观察记录) �6�1 预处理 将构件表面的油脂、涂料以及铁锈等去掉,以免影响磁粉附着在缺陷上。 �6�1 磁 化 选用适当的磁化方法和磁化电流,接通电源,对构件进行磁化 。 �6�1 施加磁粉 按所选的干法或湿法施加干粉或磁悬液。 答案补充 �6�1 观察记录 用非荧光磁粉擦伤时,在光线明亮的地方,用自然光或灯光进行观察;用荧光磁粉擦伤时,则在暗室等暗处用紫外灯进行观察。 五、连接(焊接、螺栓连接)的检测 钢结构的许多质量事故出在连接上,故应将连接作为重点对象进行检查。 连接板的检查包括:1)检测连接板尺寸(尤其是厚度)是否符合要求;2)用直尺作为靠尺检查其平整度;3)测量因螺栓孔等造成的实际尺寸的减小;4)检测有无裂缝、局部缺损等损伤。 对于螺栓连接,可用目测、锤敲相结合的方法检查。并用扭力扳手(当扳手达到一定的力矩时,带有声、光指示的扳手)对螺栓的紧固性进行复查,尤其对高强螺栓的连结更应仔细检查。此外,对螺栓的直径、个数、排列方式也要一一检查。 焊接连接目前应用最广,出事故也较多,应检查其缺陷。焊缝的缺陷种类不少,如图所示,有裂纹、气孔、夹渣、未熔透、虚焊、咬边、弧坑等。 检查焊缝缺陷时,可用超声探伤仪或射线探测仪检测。在对焊缝的内部缺陷进行探伤前应先进行外观质量检查。 答案补充 焊缝表面质量的检验可目测或用10倍放大镜,当存在疑义时,采用磁粉或渗透擦伤。如果焊缝外观质量不满足规定要求,需进行修补。 焊缝的外形尺寸一般用焊缝检验尺测量。焊缝检验尺由主尺、多用尺和高度标尺构成,可用于测量焊接母材的坡口角度、间隙、错位、焊缝高度、焊缝宽度和角焊缝高度。

我认为X80钢特性及焊接工艺非常复杂,我都这么辛苦作答了,给个最佳答案把,谢谢啦! 煤矸石粉碎机

故意的口红
温婉的黑猫
2026-04-23 05:29:58

现在采暖设备还是非常受大家关注的,尤其是南方的朋友更为注重了。其中采暖管和热力管道都是具有非常好的保温和耐温性能的,而采暖管和其他设备的连接的时候也是需要焊接的,尤其是热水管采暖管在使用的时候只能用焊接技术实现了。而采暖管在焊接的时候也是非常有讲究的,但是很多朋友对采暖管焊接的工艺还是不熟悉,那么接下来小编就给大家说说有关于采暖管的焊接技术。

采暖管道焊接工艺

(1)焊工应持受压容器焊接合格证上岗施焊,严禁非焊工工种人员施焊。

(2)对高温高压蒸汽或热水管道在施工前焊工应做焊接试件,进行焊缝机械强度试验及无损检验,合格者方可施工。

(3)等径管对焊时,其管壁厚度相差不应大于3㎜,管道变径应采用变径管件,不允许气焊加热甩口变径。

(5)对大于DN40的管道在焊接前必须开坡口,以保证在焊接过程中管壁充分融合焊透,增强焊缝的机械强度。坡口形式可根据管壁厚度选择。

坡口成型可采用气焊割制或坡口机加工,切割加工时应及时清除渣屑和氧化铁,再用锉刀或砂轮机修口。

(6)焊缝宽度应均匀,无夹渣气孔,焊缝美观,根据管壁厚度进行打底罩面焊接。不宜一次成型,对口间隙应符合规范要求,以保证焊透管壁。

(7)焊工应根据管径、管壁调整焊机电流。电流过大可能击穿管壁,电流过小使管壁熔化不透,降低机械强度。

(8)焊条应与母材材质相同,用于采暖系统的管材多为低碳钢管,选用焊条多为钦钙型(酸性焊条),适用交流焊机焊接。

(9)当焊缝出现缺陷,应进行修正。严重者需切割该焊缝的管段,重新对口焊接。

采暖管道如何清洗:

1.关闭暖气进水阀门和出水阀门。

2.找准暖气过滤网的位置。暖气过滤网在暖气表与暖气进水阀门之间,大概是暖气表前端10公分左右,会看到有个斜着向下的堵头,里面安装有暖气过滤网。

3.用扳手拧开堵头,取出过滤网,冲洗干净后,再安装上,拧紧堵头即可。

4.打开所有阀门,听到比较明显的流水声后,暖气管道便可再次升温。

以上就是小编给大家所说的有关于采暖管的焊接知识,希望大家看了我们分享的文章以后能够更好的了解有关于采暖管焊接。采暖管焊接的时候是非常有讲究的,特别的焊接人员一定要专业,如果不专业的话很容易在焊接的过程中出现很多的问题。而且在焊接的时候如何出现焊接缺陷,焊接人员应该能够及时的做出修改,确保焊接的采暖管能够正常顺利进行。除此之外也希望大家不要自己尝试去焊接采暖管。

温柔的蚂蚁
缓慢的香菇
2026-04-23 05:29:58

焊件表面须干净和保持烙铁头清洁。焊锡量要合适,不要用过量的焊剂。过量的焊剂不仅增加了焊后清洗的工作量,延长了工作时间,而且当加热不足时,会造成“夹渣”现象。合适的焊剂是熔化时仅能浸湿将要形成的焊点,不要流到元件面或插孔里。

采用正确的加热方法和合适的加热时间。加热时要靠增加接触面积加快传热,不要用烙铁对焊件加力,因为这样不但加速了烙铁头的损耗,还会对元器件造成损坏或产生不易察觉的隐患。

要让烙铁头与焊件形成面接触而不是点或线接触,还应让焊件上需要焊锡浸润的部分受热均匀。加热时还应根据操作要求选择合适的加热时间,整个过程以2~3秒为宜。

加热时间太长,温度太高容易使元器件损坏,焊点发白,甚至造成印刷线路板上铜箔脱落;而加热时间太短,则焊锡流动性差,很容易凝固,使焊点成"豆腐渣"状。

焊件要固定在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动,否则会造成"冷焊",使焊点内部结构疏松,强度降低,导电性差。

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。

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。

扩展资料:

注意事项:

1、发现烙铁柄松动要及时拧紧,否则容易把电源线与烙铁芯的引出线柱之间的连接线头绞断,发生脱落或短路;发现烙铁头松动要及时紧固;不准甩动使用中的电烙铁,以免焊锡溅出伤人。

2、更换烙铁芯时,要注意电烙铁内部的三根线,其中一根是接地线,该接地线是与三芯插头及外壳相连的,不可接错;长时间不使用电烙铁,应取下电源插头,而切断电源。

3、一般电烙铁的工作电压是220V,使用时一定要注意安全,经常检查电烙铁的电源线有否损坏,如有损坏应及时更换或用绝缘胶布包好损伤处。

4、电烙铁需安装接地线配三芯插头,使其外壳良好接地,确保安全。

5、定期检测电烙铁温度及接地线应达至要求。

参考资料:百度百科-焊接操作

机灵的短靴
传统的大地
2026-04-23 05:29:58

摩擦焊接以其优质、高效、节能、无污染的技术特色,在航空、航天、核能、兵器、汽车、电力、海洋开发、机械制造等高新技术和传统产业部门得到了愈来愈广泛的应用。下面以摩擦焊接在航空航天工业与汽车工业中的应用举例说明。(1)航空航天工业随着现代高性能军用航空发动机的不断更新,其主要性能指标——推重比亦不断提高。同时对发动机的结构设计、材料及制造工艺均提出了更高的要求。从70年代起,以美国GE公司为代表,在军用航空发动机转子部件(盘+盘、盘+轴)制造中,率先成功地采用了惯性摩擦焊接技术。GE公司生产的TF39航空发动机的16级压气机盘;CMF56航空发动机的1-2级,4-9级,以及压气机轴;F101航空发动机的1-3级盘与鼓及前轴颈,5-9级盘与鼓及后轴颈等均采用了摩擦焊接工艺,有的还采用了粉末冶金—等温锻造—摩擦焊接组合工艺。API(Udimet700、Astroloy)、In100和René95及In718之类的粉末高温合金盘已成功地采用了惯性摩擦焊接,其焊接接头性能可达到母材的水平。美国Textron Lycoming公司生产的新型大功率T55涡轮喷气发动机的前盘与前轴、后轴的连接都是采用盘+轴一体的摩擦焊接结构。P&W公司将摩擦焊接列为80年代发动机制造中的五项重大焊接技术之一;德国MTU公司正在开展高压压气机转子等大型部件的摩擦焊接技术研究;法国海豚发动机也将摩擦焊接推广应用于减速器锥形齿轮的焊接,等等。国外一些先进的航空发动机制造公司已将摩擦焊接作为焊接高推重比航空发动机转子部件的主导的、典型的和标准的工艺方法。普遍认为摩擦焊是可靠、再现性好和可信赖的焊接技术。在飞机制造中,摩擦焊接也展现了新的应用前景。AISI4340超高强度钢因其具有高的缺口敏感性和焊接脆化倾向,当用来制造飞机起落架时,国外规定不允许采用熔化焊接方法施焊,已成功地进行了4340管与4030锻件起落架、拉杆的摩擦焊接。此外,直升飞机旋翼主传动轴的NitralloyN合金齿轮与18%高镍合金钢管轴的焊接、双金属飞机铆钉、飞机钩头螺栓等均采用了摩擦焊接,这表明摩擦焊接技术已渗透到了飞机重要承力构件的焊接领域。某航天飞机三部发动机上1800个高温合金喷射器柱全部是由摩擦焊接方法焊接到发动机上的。(2)汽车工业国外在汽车零配件规模化生产中,摩擦焊接技术占有较重要的地位。据不完全统计,美国、德国、日本等工业发达国家的一些著名汽车制造公司,已有百余种汽车零配件采用了摩擦焊接技术。&nbsp国内外在发动机双金属排气阀生产中广泛采用了摩擦焊接技术将NiCr20TiAl(Nimonic 80)、5Cr21Mn9Ni4(21-4N)、4Cr14Ni14W2Mo之类的高温合金或奥氏体型耐热钢盘部与4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo之类的马氏体型不锈耐热钢杆部连接起来形成整体排气阀,特别适合于空心阀的制造。采用锻焊复合结构取代整体锻造生产汽车半轴在国外已得到广泛应用。另外,汽车及工程机械上风扇轴支座组件、空心后轴、前悬架、自动变速器输出轴、无变形飞轮齿圈、发电机支座、粘性传动风扇联轴节、起动机小齿轮组件、速度选择轴、变扭器盖、汽车液压千斤顶、转向节、司机侧气囊充气器、万向节组件、凸轮轴、水泵毂和轴、直接离合器鼓和毂组件、后桥壳管、倾斜转向轴、叉、冷却风扇电机壳体和轴、等速万向节、连轴齿轮、变扭器盖、传动轴、叉、涡轮传动轴、中央轴、涡轮增压器、乘客侧气囊充气器、 汽车用扁尾套筒扳手、后悬架臂、空调机蓄压器等的制造过程中均可利用摩擦焊接工艺简化制造工艺和降低生产成本。

无限的铃铛
美好的星星
2026-04-23 05:29:58
焊接技巧,很实用

虽然焊接过程没有什么所谓的技术秘诀,但实际焊接过程中有许多的焊接技术、方法以及工艺可以使焊接过程变得更加容易,这些工艺方法被称为技术诀窍。焊接技术诀窍可以节省时间、费用和劳动力,甚至可以决定焊接的成功与失败、利润和损失。大多数的焊接工艺主要是以科学研究为基础的,也有一些焊接工艺以实际焊接经验为基础。本章是实践中一些实际焊接经验的综合。

了解生产中常见的焊接问题以及解决方法,可以帮助解决一些常见的焊接问题。优良的设计准则这部分,阐述了设计焊缝时要考虑的关键因素;针对控制焊接变形问题,介绍了产生变形的原因和对焊接变形的实际矫正。在其他的设计问题中,讨论了角接接头的尺寸以及如何避免产生断裂;简易设计概念主要介绍了一些常见的焊接应用实例;先进设计概念讨论了焊缝的弹性匹配问题和焊接接头放置问题。针对结构钢的焊接问题,着重介绍了一些常见的焊接材料和焊接实践中成功的经验;在氧-乙炔切割方面,提供了解决焊接问题的技巧,讨论了切割应用以及氧矛和燃烧棒的性能;对于焊接结构中经常用到的紧固件,主要介绍了常用螺栓、螺母以及如何应用。

一、焊接工艺问题及解决措施

1.1 厚板与薄板的焊接

1、用熔化极气体保护(GMAW)和药芯焊丝气体保护焊(FCAW)焊接钢制工件时,如果工件的板厚超过了焊机可以达到的最大焊接电流,将如何进行处理?

解决的方法是焊前预热金属。采用丙烷、标准规定的气体或乙炔焊炬对工件焊接区域进行预热处理,预热温度为150~260℃,然后进行焊接。对焊接区域金属进行预热的目的是防止焊缝区域冷却过快,不使焊缝产生裂纹或未熔合。

2、如果需要采用熔化极气体保护焊或药芯焊丝气体保护焊将一薄金属盖焊接在较厚钢管上,进行焊接时如果不能正确调整焊接电流,可能会导致两种情况:一是为了防止薄金属烧穿而减小焊接电流,此时不能将薄金属盖焊接到厚钢管上;二是焊接电流过大会烧穿薄金属盖。这时应如何进行处理?

主要有两种解决方法。

① 调整焊接电流避免烧穿薄金属盖,同时用焊炬预热厚钢管,然后采用薄板焊接工艺对两金属结构进行焊接。

② 调整焊接电流以适合于厚钢管的焊接。进行焊接时,保持焊接电弧在厚钢管上的停留时间为90%,并减少在薄金属盖上的停留时间。应指出,只有当熟练掌握这项技术时,才能得到良好的焊接接头。

3、当将一薄壁圆管或矩形薄壁管件焊接到一厚板上时,焊条容易烧穿薄壁管部分,除了上述两种解决方法,还有其他的解决方法吗?

有,主要是在焊接过程中采用一个散热棒。如将一个实心圆棒插入薄壁圆管中,或将一实心矩形棒插入矩形管件中,实心棒将会带走薄壁工件的热量并防止烧穿。一般来说,在多数供货的中空管或矩形管材料中都紧密安装了实心圆棒或矩形棒。焊接时应注意将焊缝远离管子的末端,管子的末端是最易发生烧穿的薄弱区域。用内置散热棒避免烧穿的示意如图1所示。

4、当必须将镀锌或含铬材料与另一零件进行焊接时,应如何进行操作?

最佳工艺方法是焊前对焊缝周围区域进行锉削或打磨,因为镀锌或含铬金属板不仅会污染并弱化焊缝,而且焊接时还会释放出有毒气体。

1.2 容器及框架结构的焊接

1、如果采用焊接工艺方法(例如钎焊)密封一个浮筒或密封一个中空结构的末端,在进行焊缝的最后密封时,为了防止热空气进入容器而导致容器爆裂,将如何处理?

③首先在浮筒上钻一个直径1.5mm的减压孔,以利于焊缝附近的热空气与外部空气流通,然后进行封闭焊接,最后焊密封减压孔。密封焊接浮筒或密闭容器的示意如图2所示。当焊接储气容器结构时,也可以采用减压孔。应注意的是,在密闭容器中进行焊接是十分危险的,焊前应确保容器或管子内部清洁,并避免有易燃易爆物品或气体存在。

2、当需要采用熔化极气体保护焊、药芯焊丝气体保护焊或钨极氩弧焊将屏栅、金属丝网或延伸金属焊接到钢结构框架上,进行焊接时金属丝网容易产生烧穿和焊缝未熔合现象,应如何进行处理?

① 在金属丝网或延伸金属上放置非金属垫圈并且将垫圈、金属丝网和框架夹紧在一起,不允许采用含铬或镀锌垫圈,垫圈应采用未涂敷的,见图3(a)。

② 在被焊位置的垫圈上部放置一个更大的垫圈作为散热片。上垫圈应具有一个比下垫圈更大的孔,以避免上垫圈也被焊接在一起。然后通过垫圈的两个孔进行塞焊,应使焊缝处于下垫圈部分。操作者可以采取一些其他的方法得到足够的热量并进行焊接,注意要防止周围屏栅或金属丝网烧穿,见图3(b)和(c)。

③ 另一种方法是采用一个带孔的金属板条,将孔对准需要焊接的部位,并放置散热垫圈,然后进行塞焊,见图3(d)。

1.3 焊接构件的修补

1、除了采用常用的启钉器,还有哪些方法可以移除损坏或生锈的螺钉?

这里主要介绍两种方法。

① 如果安装的螺钉在加热时不会损坏,可以用氧-乙炔焊炬加热恋螺母及其装配件直到红热状态,然后迅速水淬以利于清除螺钉,在这个过程中可能需要几次的加热,冷淬循环过程。

② 如果螺钉槽、螺母或牙槽损坏或丢失,可以在螺钉头的上部(或残余部分)放置一个螺母,旋紧螺母,然后采用任何焊接方法在螺母和螺钉的内部填充金属。这样就会将螺母和螺钉残余部分连接起来,然后在螺母上放置扳手或牙钳,迅速拔出螺钉。采用这种方法有利于提供一个新的握力点并可利用热量使螺钉紧固,用焊接方法移除固定螺钉的残余部分示意如图4所示。

2、如果有一个磨损的曲轴,用焊接进行修复加固的最好方法是什么?

修复磨损的曲轴时可以采用熔化极气体保护焊、药芯焊丝气体保护焊或钨极氩弧焊方法。但是要得到满意的堆焊焊道形状,必须注意以下4方面的要求。

① 使堆焊焊道方向与曲轴轴线平行。

② 先在曲轴下部堆焊一条焊道,然后旋转曲轴180°堆焊下一条焊道,这样可以平衡焊接应力,并可显著消除焊接热变形。应注意的是,在第一条焊道上进行顺序堆焊将会引起曲轴翘曲。该堆焊工艺适合于对滚轮曲轴进行修复和焊补。

③ 两条焊道之间必须保持30%~50%的熔敷金属重叠量,以保证焊接修复后机加工时保持焊道表面的平滑。

④ 采用手工电弧焊和药芯焊丝气体保护焊时,必须用毛刷或切削的方法清理焊道之间残留的焊剂。

除上述曲轴修复方法,还可以采用在曲轴的每90°位置增加一条堆焊焊道,以进一步减小焊接变形。在青铜或铜制零部件修复中,添加钎缝金属比采用堆焊的方法在消除应力和变形方面更加有利。用焊接方法修复磨损曲轴的示意见图5。

3、如果有一个钢制轴承件卡在设备中,并且不想报废该设备,应如何采用焊接方法进行去除轴承?

首先在轴承的内表面焊接一条焊道,靠焊道拉伸力减小轴承直径,外加焊接过程的热量应可使轴承活动。直径10cm的管如果在内表面布满焊道将会使钢管直径收缩1.2mm。采用焊接方法清除卡住轴承的示意如图6所示。

4、油罐或船板结构经常会产生裂纹,应如何防止?

首先在裂纹末端钻一个小孔,以利于在较大的范围内分散末端的应力,然后焊接一系列长度不等的多道焊缝,增加裂纹前端钢板的强度。防止钢板产生裂纹扩展的示意见图7。

2.1 加强板的定位及加厚

1、焊接加强板经常被焊接到钢板(基板)的表面,加强板外边缘的角焊缝容易使加强板的中心部位翘起,离开钢板表面并产生角变形,如图8(a)所示。这种现象会增加机加工和车削加工的难度,应如何解决这个问题?

解决的方法是在加强板中间部位采用塞焊或槽焊,将加强板表面与基板表面贴紧,消除变形以利于进行机械加工。采用塞焊或槽焊方法定位加强板示意如图8(b)所示。

2、有时在基板的小区域内需要对基板加厚,但加厚区域不能超过整个基板的面积,应如何解决?

将一厚板金属嵌入基板需要加厚的部位,然后采用焊接方法进行固定。在基板上嵌入厚板的示意见图9。这样可以给后续的机械加工、镗削加工或钻孔提供足够的厚度,并可以代替设备中的大厚度零件或铸造件。

3、增强平板的刚性以承载负荷的标准方法是什么?

增强平板的刚性以承载负荷的标准方法是在平板上垂直焊接一系列的角钢,添加角钢加强筋以增强平板刚性,如图10所示。

2.2 控制噪声和振动

1、哪些技术措施可以用来减小金属板的噪声和振动?

噪声问题和振动问题一样,同样可以采用减小金属板的共振频率来解决。采用的主要方法如下:

① 以折叠、卷边或槽形加强的方式增加刚性;

② 将平板截断成一系列小的部分以增强支撑;

③ 采用表面喷涂层;

④ 在平板的表面粘结一层减振纤维材料。

采用增加共振频率减小噪声的4种方法见图11。在相对较低频率时引起的振动,通常采用增加金属刚度方法来减小振动,如图12所示。

2、当要将一个平板在垂直方向与另一个平板进行角焊缝焊接时,如果现在只有C形夹具,应如何进行工作?

焊接时用一个钢制挡块或者一个矩形物体作为辅助工具,采用C形夹具和矩形挡块夹紧角焊缝,如图13所示。

3.1 布局设计

1、焊接过程中的设计要求主要包括哪些内容?

① 设计时应使设计方案满足零件各部位强度和硬度的要求,但不能超出安全设计标准,应让焊接工程师来检验各部件设计的安全性。如果设计要求的硬度设定的太高,这样的设计会超出安全设计标准,并且会因额外材料、焊接操作和运输等方面的增加而提高整个过程的成本。超出安全设计标准还可能增加用户在燃料、能源和维护等方面长期的费用,因此设计时应请有经验的工程技术人员严格检验设计方案的合理性。

② 应确定结构中焊缝的外观要求,以避免不必要的增高。有时许多设备零件上的焊缝完全被隐藏起来,这样可以减少为了提高焊缝外观质量而增加的焊缝打磨、修整的费用。因此,为了便于让操作者知道哪些焊缝需要进行打磨、修整以具有良好的外观,应在这些部位进行标记。

③ 如果产品必须要求按一定的工艺规程进行焊接制造时,应核对相关的工艺规程以决定采用经济、合理的焊接方法。

④ 用较厚的结构件可以防止产生焊接弯曲和变形。

⑤ 焊接中采用对称结构对于防止焊接弯曲和变形更加有效。

⑥ 在横梁结构的末端焊接刚性支撑件,可以增加结构的强度和刚度,在材质、宽度和承受载荷相同的两个横梁结构中,采用刚性支撑比不采用刚性支撑的焊接结构产生的弯曲变形小,如图14所示。

⑦ 采用封闭式结构或对角拉条结构可以防止发生扭转变形。封闭式结构比开口式结构的弯曲角度小得多,见表1。同时采用适当的加强筋还可以减小结构的质量,提高结构的刚度,如图15~17所示。

在图15中,框架结构的抗扭转变形能力与各部分单独抗扭转变形能力的总和几乎相等,采用封闭式C形框架结构可以提高整体结构的抗扭转变形性能。在图16中,圆形结构比矩形结构的抗扭转载荷更好,主要是由于矩形结构周围剪切应力分布不均匀,而圆形结构载应力集中现象,而且圆形结构在各方向上还具有抗弯曲变形能力。在图17中,采用对角加强筋的焊件结构经常可以代替基座的厚重铸件,提高结构的强度。在抗压应力载荷方面,横向加强筋与纵向加强筋的作用不同,横向加强筋一般常用于铸造结构中,而纵向加强筋常用于焊接结构设计中。

⑧ 在抗扭转载荷方面,对角拉条结构比纵向垂直结构更为有效。图18所示为两种钢结构基座的结构示意,图18(a)中基座是由厚度25mm的钢板组成的,图18(b)中的基座是由厚度10mm的钢板组成的。它们的抗扭转变形能力几乎相同,但对角拉条结构的加强设计与纵向加强结构相比,可以节约60%的结构质量、减少78%的焊接工作量以及54%的总制造费用。

⑨ 确定结构中可能采用的低级别钢材的位置,在实际的焊接操作过程中,高碳钢和合金钢的焊接需要预热和焊后热处理,但这样会增加焊接结构的成本。因此在焊接结构中仅仅在需要的时候采用高级别的钢材,其余的结构都可以采用低碳钢。

⑩ 高级别钢种和其他昂贵材料都不是以标准形状的工件供货的。

⑾ 如果结构中需要彩和表面耐磨性能良好的昂贵材料或难焊材料,可以考虑采用碳钢结构作为基底,利用堆焊或表面硬化处理获得满意的表面性能要求。

⑿ 为了节约费用和降低供货时间,一般采用板材、棒材或其他标准形状的结构件进行焊接。

⒀ 如果板材或棒材必须进行机械加工、磨削或表面硬化处理,那么原始板材或棒材的结构尺寸要求可以迅速从车间或供货厂家方面得到。

⒁ 对设备零部件应确保必要的维修、维护,不要忽视对封闭式结构中的轴承座或其他重要的易磨损零部件的维护,这也适用于电力和压力管线或组件的维护要求。

⒂ 为了进行自动焊接,有时将结构件设计成圆形结构,这样的设计有利于后续的焊接、加工、装配等各个环节,如图19所示。

⒃ 焊接设计前应咨询工厂中有经验的技术人员,可以获得更好的设计方案并可节约费用,这些工作必须在确定焊接设计方案之前进行。

⒄ 焊接设计前应检查结构规定的公差范围和各部分受力情况,实际操作者可能不会掌握更经济、合理的操作规范,因为有时可能不需要更精确的公差要求。

2、零部件的布局设计需要考虑的因素有哪些?

① 首先应考虑零部位数量的最小化,这将减少设备的装配时间和焊接工作量,如图20所示 。

② 对结构布局和设计方案进行优化可以节约材料和焊接时间。在决定采用图21(a)和图21(b)所示的方案之前应考虑材料、切割及焊接的费用,还应考虑边角余料的有效利用。在图21(a)中可以直接使用框架结构剪裁的余料进行后续工艺,这种剪裁方法比采用拼接工艺更加具有经济意义;图21(b)是假设的优化选择方案,框架结构被分成若干个部位进行焊接,这样可以代替从大型板材上切割下料。

③ 环状结构件可以从单块板材或被焊接成嵌套的结构件中切割而成,与上述布局和设计方案的选择一样,确定最佳工艺方案之前,应充分考虑零部件的尺寸公差、材料、切割、焊接的费用以及边角余料的有效利用等。考虑到运输方面的因素,从厚板材料切割嵌套零件并焊接成环状部件可以节约材料费用和运输时间,如图22所示。

④ 在尺寸公差允许的范围内,可以考虑将钢板滚压成环状结构,然后在具有中空的圆形结构中进行焊接,以代替直接从厚板上切割环状结构件,这样可以减少材料的费用,如图23所示。

⑤ 如果焊接结构中环状结构件有数量上的要求,可以考虑将一个平板滚压成一个圆筒结构,然后进行缝焊。也可采用火焰切割将圆筒切割成一系列的环状结构件,如图24所示。

⑥ 对于非常复杂的一些结构部件可以通过将各零部件进行焊接装配而获得,这样可以节约整体结构的质量、材料及机械加工时间,如图25所示。

⑦ 对平板结构进行卷边处理可以增加钢板的刚度,节约材料的费用,如图26所示。

⑧ 两平板对接焊时,将其中一个板的边缘进行弯曲卷边处理,可以给焊接结构提供一个加强筋,而且费用不高,如图27所示。

⑨ 可以考虑采用波纹形板材以增加板材的刚度,或对板材表面进行压痕处理以增加板材的刚度,如图28所示。

⑩ 在进行各项工艺步骤前,应仔细检查设计方案,看是否可以节约材料,并且使采用的焊接工艺不会影响最终产品的强度要求,如图29所示。

⑾ 检查焊缝位置是否处于焊接制造过程的最佳位置,图30所示改变焊缝的位置可以减少焊接材料的浪费,更适合于自动化焊接技术的使用。

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聪明的小土豆
干净的奇迹
2026-04-23 05:29:58
焊条电弧焊的辅助工具主要有以下几种。

①焊钳 焊钳是一种夹持器,起着从焊接电缆向焊条传导焊接电流的作用,使操作者能夹住焊条和控制焊条。焊钳上的绝缘手柄将操作者的手与焊接回路隔绝。焊钳必须夹紧焊条并将其保持在良好的电接触状态。要求焊钳的重量轻、易于掌握,而且坚固耐用。焊钳分各种规格,以适应各种焊条直径。每种规格好钳按所要央持的最大直径焊条需用的电流设计。常用的市售焊钳有300A和500A两种,应根据焊接电流选用不致过热的最小规格的焊钳。

②焊接电缆 是焊接回路的一部分,应具有最大的挠度,以便容易操作,特别是操纵焊钳。焊接电缆必须耐磨和耐擦伤。焊接电缆由多股绞合在一起的细铜丝或铝丝组成,并且包在软的绝缘包皮内。包皮是用合成橡胶或韧性好、电阻高和耐热性好的塑料制成的。在绞合导线和包皮之间缠绕有保护层,使导线和包皮之间有一些活动余地而获得最大的柔软性。

焊接电缆可制成各种规格。每一特定用途所要求的电缆规格取决于最大焊接电流、焊接电路长度(焊接电缆和接地电缆的总和)以及焊机的负载持续率。电缆随着焊接电流增加而增大,使电缆中的电压降和电能损耗保持在允许的水平。如果需要长电线,可用相配的电缆接头将短电细连接起来。利用每根电缆端头的接线片将电缆接到焊机上。电缆和接头或接线片之间的连接必须牢固,而且电阻要小。

焊接电缆规格应按最大焊接电流、焊接电路的长度和负载持续率进行选择。一般要求焊接电缆上的压降不大于4v。

③面罩 面罩是保护操作者的眼睛和面部不受电弧直接辐射与飞溅物伤害的防护罩,操作者通过面罩上的黑玻璃能清楚地观察焊接熔池。面罩通常用暗色的压缩纤维或玻璃纤维绝缘材料制成G面罩应该重量轻,而且应设计成使操作者尽可能感到舒适。

焊接面罩上有一放置滤光片的“窗口”,其标准尺寸为51咖×130M。也可用大一些的开口。滤光片应能吸收由电弧发射的红外线、紫外线以及大多数可见光线。目前使用的滤光片可吸收由电视发射的99%以上的红外线和紫外线。

可根据工作电流大小选用滤光片,常用的是8一12号滤光片c使用直径4mm焊条时,根据镜片的黑度建议采用10号滤光片。沈光片需加保护,以防止被熔滴飞溅砧污和破碎。这可在滤光片的两侧放置透明玻璃片或其他保护材料。

④接地央钳和挡板 接地夹钳是将焊接导线或接地电缆接到工件上的一种夹持装置。接地夹钳必须能形成牢固的连接,又能快速方便地夹到工件上。低负载持续率时,弹簧夹钳可能是合适的。但使用大电流时,可能需要螺栓夹钳,以使夹钳不过热并形成良好的连接。挡板用于将焊接区与外界隔离开,防止焊接弧光影响他人工作,避免火花飞溅引起火灾。在室外工作时,设置挡板还可防止风吹而引起的偏弧。

⑤防护手套和防护服 焊接电弧中会飞溅火花或焙滴,特别是在非平焊位置或大电流焊接时,飞溅问题更为突出。为了防止焊接时被弧光和飞溅物伤害,操作者必须戴皮革防护手套,穿护裙或工作服。也要求防护操作者的踩关节和脚不受熔渣和飞溅物的烧伤。建议穿平脚裤、带护脚套或穿防护皮避操作者在敲焊渣时应戴平光眼睛。

⑥焊条保温桶 焊条保温桶是焊接操作者现场必备的辅具。将已烘干的焊条放置在保温桶内供现场使用,可起到干燥、防潮、防雨淋等作用,能够避免使用中焊条药皮的含水率上升,这对于低氢型焊条的施焊尤为重要。焊条从烘干箱取出后,应立即放人焊条保温桶内送到施工现场。

⑦其他辅助工具 如尖锤、钢丝刷、扁箕、手锤等。主要用来清理焊接工件亡的熔治、锈蚀和氧化物等,常用的有尖形锤和钳工手锤。扁留用以开小坡口及清除焊瘤等缺陷。在排烟情况不好的场所焊接时,应配备烟雾吸尘器或排风扇等辅助器具。此外,还应配备钢丝钳、螺丝刀、扳手、试电笔等,供操作者维护焊接设备和排除一般故障用。

野性的蓝天
震动的乌冬面
2026-04-23 05:29:58

《堆焊技术及实例》用大量实例介绍了堆焊技术与工艺,共分6章,第1章介绍堆焊概念,第2章介绍堆焊方法及工艺,第3章介绍堆焊操作技术要点,第4章介绍电弧堆焊用的焊条及堆焊实例,第5章介绍埋弧堆焊技术及实例,第6章介绍等离子弧堆焊技术。书中特别对一些高难度典型堆焊技术进行了综合的分析和阐述,力求完整地体现堆焊工艺过程。《堆焊技术及实例》适合从事堆焊的技术人员和焊工阅读,也可供焊工培训学校师生参考。 唐景富,1939年3月生,1958年毕业于唐山市工业学校,分配到河北钢铁集团有限公司工作,焊接工程师、党员,现已退休。

现任:中国机械工程学会堆焊委员会委员、河北省焊接学会副秘书长、河北省焊接学会邯郸分会会长。40多年共完成科研项目和科技革新改造60余项,在全国省级刊物发表学术论文50多篇。有一项全国发明专利,为国家和邯钢创造和节约千万余元的资金,曾编写焊接技术、技能方面的教材共约500万字。有一项堆焊技术成果获国家二等奖。 前言

第1章 概述1

1.1 堆焊的概念1

1.2 堆焊焊缝及其冶金特点1

1.2.1 堆焊焊缝1

1.2.2 堆焊冶金特点2

1.3 堆焊填充材料的选择2

1.3.1 铁基堆焊金属3

1.3.2 钴基堆焊金属9

1.3.3 镍基堆焊金属10

1.3.4 铜基堆焊金属11

1.3.5 碳化钨基堆焊金属13

第2章 常用的堆焊方法及其工艺15

2.1 焊条电弧堆焊15

2.2 埋弧堆焊15

2.3 熔化极气体保护电弧堆焊17

2.4 振动堆焊18

2.5 钨极氩弧堆焊19

2.6 等离子弧堆焊19

2.7 电渣堆焊21

第3章 堆焊操作要点23

3.1 清理母材金属23

3.2 母材金属预热23

3.3 确定堆焊参数24

3.4 堆焊后的处理26

3.5 保证堆焊质量采取的措施26

第4章 焊条电弧堆焊概况及实例28

4.1 堆焊用焊条28

4.2 堆焊材料的性能42

4.3 焊条电弧堆焊工艺45

4.3.1 堆焊工艺45

4.3.2 堆焊质量的控制46

4.4 焊条电弧堆焊实例46

4.4.1 浇包吊轴的堆焊修复46

4.4.2 J506(E5016)焊条表面敷碳快速补焊铸铁47

4.4.3 堆焊技术修复涡轮47

4.4.4 汽车齿轮的补焊修复48

4.4.5 热锻模的堆焊修复49

4.4.6 在碳素钢刀具毛坯上堆焊高速钢50

4.4.7 铬钼钢滚刀的堆焊修复52

4.4.8 发动机排气阀的堆焊修复52

4.4.9 循环泵叶片腐蚀后的堆焊修复53

4.4.10 低合金钢水轮机叶片的堆焊修复54

4.4.11 42GrMo钢空心轴磨损的堆焊修复55

4.4.12 压辊轴的堆焊56

4.4.13 42CrMo钢轴的补焊57

4.4.14 水轮机大轴缺陷的修复堆焊57

4.4.15 牵引电动机转轴锥部的堆焊修复58

4.4.16 大型电动机转轴轴肩的堆焊修复58

4.4.17 发电厂转动轴磨损的堆焊59

4.4.18 纤维碳成形机螺旋杆的堆焊60

4.4.19 空气锤锤杆燕尾槽破断的堆焊61

4.4.20 空气锤钻头燕尾槽磨损的堆焊61

4.4.21 水压机砧头砧面的堆焊62

4.4.22 400r钢车轮的堆焊62

4.4.23 行车车轮缺陷的补焊63

4.4.24 挖掘机低合金钢部件的堆焊63

4.4.25 拖拉机齿轮齿面磨损的修复工艺64

4.4.26 35CrMo钢高速齿轮锻坯的堆焊64

4.4.27 中板轧机减速器重型齿轮的堆焊65

4.4.28 履带式起重机回转支承内齿圈的堆焊65

4.4.29 发电机转子心环磨损的堆焊66

4.4.30 汽轮机主轴转子推力盘的堆焊66

4.4.31 烧结鼓风机叶片的堆焊工艺68

4.4.32 Cr28铸钢铸造缺陷的补焊68

4.4.33 20MnMo钢封头的耐蚀堆焊69

4.4.34 大型泥泵壳体的堆焊修复69

4.4.35 炼钢脱模用起重钳尖的堆焊70

4.4.36 铲斗齿的堆焊71

4.4.37 高锰钢辙叉的堆焊72

4.4.38 破碎机锤头的堆焊72

4.4.39 5CrNiMo钢连杆热锻模的堆焊修复73

4.4.40 5CrMnMo钢凸轮轴切边模的堆焊74

4.4.41 5CrNiMo钢刮板热锻模的堆焊75

4.4.42 用堆焊方法制造热锻模75

4.4.43 3Cr2W8V钢套筒扳手热锻模的堆焊76

4.4.44 3Cr2W8V钢涡轮叶片热锻模的堆焊77

4.4.45 推土机轮毂轴颈磨损的堆焊修复77

4.4.46 堆焊制造圆拉刀和花键拉刀77

4.4.47 160t冲床体裂纹的焊接工艺78

4.4.48 碳化钨堆焊放散阀耐磨层工艺78

4.4.49 粉煤粒度齿辊的堆焊修复79

4.4.50 球团拌材机刮刀的堆焊79

4.4.51 球团竖炉双齿辊的堆焊80

4.4.52 水泥破碎机锤头的堆焊80

4.4.53 除尘风机转子叶片的堆焊修复81

4.4.54 破碎单齿辊的堆焊修复81

4.4.55 四辊轧机圆盘剪的补焊工艺82

4.4.56 钻进硬质合金各种类型滚刀的堆焊82

4.4.57 炼铁布料溜槽的堆焊83

4.4.58 轧钢导卫的堆焊硬质合金83

4.4.59 冲裁模堆焊合金的方法及可行性84

4.4.60 50t电炉炉盖升降立柱的修复87

4.4.61 四辊轧机可逆转机扁头的焊接修复工艺88

4.4.62 烧结D1600离心鼓风机转子的焊接工艺90

4.4.63 冶金高炉料钟料斗的堆焊硬质合金工艺94

4.4.64 加热炉滑块的堆焊工艺97

4.4.65 活塞裂纹的焊接修复98

4.4.67 液压轴的堆焊工艺101

4.4.68 用短段热焊法修复机床导轨102

4.4.69 高铬铸铁导卫的堆焊修复103

4.4.70 高铬铸铁泥浆泵衬板的堆焊103

4.4.71 锅炉铸铁挡板门磨损部位的堆焊修复103

4.4.72 铸铁炉底盘的堆焊104

4.4.73 煤气发生炉大齿圈的堆焊修复104

4.4.74 开槽堆齿法修复齿轮(一)105

4.4.75 开槽堆齿法修复齿轮(二)105

4.4.76 公园电动转马铸铁齿轮的堆焊修复106

4.4.77 剪床铸铁齿轮的堆焊修复106

4.4.78 剪板机铸铁齿轮的堆焊修复107

4.4.79 龙门刨床工作台齿条的焊补107

4.4.80 可锻铸铁汽车零件的堆焊107

4.4.81 压力机地脚螺孔的堆焊修复108

4.4.82 减速箱底座焊补两例108

4.4.83 铸铁工件镗孔的堆焊修复109

4.4.84 水冷焊在农机铸铁件焊补中的应用109

4.4.85 空气锤带轮轴孔的堆焊110

4.4.86 空气锤铸铁砧座燕尾槽的堆焊修复110

4.4.87 铸铁基体冷冲模刃口的堆焊(一)111

4.4.88 铸铁基体冷冲模刃口的堆焊(二)112

4.4.89 铸铁基体冷冲模刃口的堆焊(三)112

4.4.90 阀门的焊条电弧焊接堆焊修复113

4.4.91 低合金钢轴的焊条电弧焊堆焊修复115

4.4.92 合金工具钢模的焊条电弧焊堆焊修复116

第5章埋弧堆焊技术118

5.1 埋弧堆焊的分类及特点118

5.1.1 埋弧堆焊的分类118

5.1.2 埋弧堆焊的特点120

5.1.3 堆焊合金的类型及特点121

5.1.4 堆焊合金的应用特点126

5.1.5 堆焊合金的选用128

5.2 埋弧堆焊的工艺参数及质量影响因素130

5.2.1 埋弧堆焊的主要参数130

5.2.2 影响埋弧堆焊质量的因素134

5.3 埋弧堆焊应用实例136

5.3.1 合金结构钢件的埋弧堆焊136

5.3.2 钢轧辊的埋弧堆焊146

5.3.3 阀门密封面的埋弧堆焊156

5.3.4 药芯焊丝的埋弧堆焊158

5.3.5 锻锤底座的埋弧堆焊161

5.3.6 165CrNiMoVTi轧辊轴颈的埋弧堆焊修复162

5.3.7 热轧辊自动堆焊工艺164

5.3.8 钢球合金轧辊的堆焊168

5.3.9 大型热轧支撑辊的堆焊修复技术171

5.3.10 复合支承辊的堆焊制造175

5.3.11 BD轧辊的优化堆焊176

5.3.12 冷轧支承辊的堆焊工艺178

5.3.13 平辊的堆焊工艺179

5.3.14 花辊的堆焊工艺179

5.3.15 四辊轧机矫直辊的堆焊工艺180

5.3.16 液压机立柱的堆焊工艺181

5.3.17 辊轧机磨损辊面的堆焊修复182

5.3.18 轧辊堆焊材料的优化184

5.3.19 高碳(ZUB160CrNiMo)半钢轧辊的堆焊185

5.3.20 连铸辊的埋弧堆焊工艺187

5.3.21 Φ850mm复合开坯轧辊的制造工艺188

5.3.22 1450mm轧机轧辊的埋弧堆焊189

5.3.23 天车轮的堆焊修复189

5.3.24 轨道辊的堆焊工艺190

第6章 等离子弧堆焊技术192

6.1 等离子弧堆焊的特点及工艺192

6.1.1 等离子弧堆焊的工艺特点192

6.1.2 等离子弧堆焊方法及材料193

6.1.3 等离子弧堆焊设备、附件及参数196

6.2 等离子弧堆焊的应用201

6.2.1 钴基合金粉末等离子弧堆焊202

6.2.2 镍基合金粉末等离子弧堆焊203

6.2.3 铁基合金粉末等离子弧堆焊204

6.2.4 排丝等离子弧堆焊工艺205

6.3 等离子弧堆焊应用的实例208

6.3.1 模具的等离子弧堆焊修复208

6.3.2 压缩机曲轴的等离子弧堆焊修复209

6.3.3 排气阀的等离子弧堆焊修复211

6.3.4 农机零部件的粉末等离子弧堆焊修复213

6.3.5 口腔钴铬合金的等离子弧堆焊修复214

附录216

附表1 堆焊连铸辊应用实例216

附表2 中厚板轧机堆焊辊应用实例216

附表3 热轧带钢、冷轧酸洗机组堆焊辊应用实例216

附表4 堆焊技术在冶金常耗备件的应用实例217

参考文献218

积极的发带
温暖的热狗
2026-04-23 05:29:58
电子线路板焊接工艺包含很多方面的,如贴片元件的焊接工艺,分立元件的焊接工艺都不一样的。

下面是SMT工艺

第一步: 电路设计

计算机辅助电路板设计已经不算是什么新事物了。我们一直是通过自动化和工艺优化,不断地提高设计的生产能力。对产品各个重要的组成部分进行细致的分析,并且在设计完成之前排除错误,因此,事先多花些时间,作好充分的准备,能够加快产品的上市时间。新产品引进(NPI)是针对产品开发、设计和制造的结构框架化方法,它可以保证有效地进行组织、规划、沟通和管理。在指导制造设计(DFM)的所有文件中,都必须包含以下各项:

• SMT和穿孔元件的选择标准;

• 印刷电路板的尺寸要求;

• 焊盘和金属化孔的尺寸要求;

• 标志符和命名规范;

• 元件排列方向;

• 基准;

• 定位孔;

• 测试焊盘;

• 关于排板和分板的信息;•

• 对印刷线的要求

• 对通孔的要求;

• 对可测试设计的要求;

• 行业标准,例如,IPC-D-279、IPC-D-326、IPC-C-406、IPC-C-408和IPC-7351。如要了解这方面的详细信息,请到网址:www.ipc.org上查看相关的IPC技术规范。

在设计具有系统内编程(ISP)功能的印刷电路板时,需要做一些初步的规划,这样做能够减少电路板设计的反复次数。工程师可以从几个方面对印刷电路板进行优化,以便在生产线上进行(ISP)编程。工程师可以辨别电路板上的可编程元件。不是所有的器件都

可以进行系统内编程的,例如,并行器件。设计工程师首先要仔细地阅读每个元件的编程技术规范,然后再布置管脚的连线,要能够接触到电路板上的管脚。另一个步骤是,确定可编程元件在生产过程中是如何把电源加上去,而且还要弄清楚制造商比较喜欢使用哪些设备来编程。

此外,还应当考虑信息追踪,例如,关于配置的数据。只要使用得当,电路板设计和DFM就可以有效地保证产品的制造和测试,缩短并且降低产品研发的时间、成本和风险。不准确的电路板设计可能会危及最终产品的质量和可靠性,因此,设计工程师必须充分了解DFM的重要性。

第二步: 工艺控制

工艺控制是防止出现缺陷最有效的手段,同时,它可以在整个组装生产线上进行追踪。随着全球化趋势的发展,越来越多公司在世界各地建立了工厂,他们需要对生产进行有效的控制,更重要的是对供应链进行有效的管理。尺寸更小、更精密的组件,无铅的使用,以及高可靠性的产品,这些因素综合起来,使工艺控制变得更复杂。消除可能出现的人为错误就可以减少缺陷。统计工艺控制(SPC)可以用来测试工艺和监测由于一般原因和特定原因而出现的变化。需要使用若干SPC工具来发挥工艺控制的长处。我们还应当使用SPC来稳定新工艺并改进现有的工艺。工艺控制还可以实现并且保持预的工艺水平、稳定性和重复性。它依靠统计工具进行测试、反馈和分析。

工艺控制的最基本内容是:

• 控制项目:需要监测的工艺或者机器;

• 监测参数:需要监测的控制项目;

• 检查频率:检查间隔的数量或者时间;

• 检查方法:工具和技术;

• 报告格式:SPC图表;

• 数据类型:属性或者易变的数据;

• 触发点:会发生变化的点。

随着无铅电子产品的出现,对工艺控制提出了新的要求:对材料进行追踪。产品的价格越来越低、质量的要求越来越高,这要求在整个组装工艺中进行更严格的控制。在各个领域,需要进行追踪。关键的一环是材料的追踪。通过材料追踪系统,我们可以了解车间中材料的状况和它们的位置,一目了然。在合金混合使用的情况下,组件追踪也非常重要。把无铅组件和锡铅组件错误地放在一起,可能会造成十分严重的后果。

工艺控制的其它内容包括:

• 设备的校准;

• 用好的电路板作为对照,找出缺陷;

• 机器的重复性;

• 系统之间的开放型软件接口;

• 生产执行系统(MES);

• 企业资源规划。

工艺工程师必须在引进新产品(NPI)的过程中,研究制定完整有效的装配工艺和高质量的规划。机器软件和数据结构的开发要同时进行,接口必须是开放的,这样,工程师就可以在多条生产线上同时设计、控制和监测SMT工艺。要提高质量,首先需要一套计划,一组不同于具体标准的目标,各种测试工具,以及作出改变并且通过交流来提高最终产品质量的方法。

第三步: 焊接材料

多年来,我们在生产中一直使用锡铅焊料,现在,在欧盟和中国销售的产品要求改用无铅焊料合金。虽然有许多无铅焊料可供选择,不过,锡银铜(SAC)焊料合金已经成为首选的无铅焊料。

焊料有很多种类型的产品,有焊钖条、焊锡块、焊锡丝、焊锡粉末、成型焊锡、焊锡球和焊膏。焊接工艺使用各种不同的助焊剂,最常见的有:松香、轻度活性剂(RMA)和有机酸助焊剂。助焊剂基本分为两种:一种需要用水或者清洗溶剂来清洗的助焊剂,另一种是免清洗助焊剂。

这个行业之所以选择(SAC),主要是从以下几个方面考虑:

• 低熔点:在加热时,低熔点合金在从固态变成液态,没有经过“糊状”阶段。最初,正是这个原因使许多行业组织认为(SAC)是最适合的低熔点合金。后来的工作表明,如果(SAC)合金的温度只要稍稍偏离这个低熔点,就可以大量地减少失效,例如,无源分立组件一端立起的问题。最理想的合金是(SAC305),其中银占3.0%,铜占0.5%,其余是锡。

• 熔点:焊料合金的熔点或者液相线会因它的金相成分而发生变化。SAC305或者其他近低熔点无铅焊料的熔点大约是217℃。

• 合金价格:由于银的价格很高,在合金中银的含量最好少一些。对于焊膏来说,这并不是什么大问题因为焊膏制造工艺的价格远远高于材料的价格。不过,对于波峰焊,无铅焊料的价格比较高。

• 锡须:组件引脚上的无铅表面含的铅可能会引起锡须。

• 湿润特性:与锡铅或者传统的低熔点焊料合金相比,无铅焊料合金的湿润能力较差。

自动对正:由于无铅合金的湿润能力明显不如锡铅合金,因此它们也无法自动对正。因此,在再流焊中焊钖球对准的几率较低。

• 流变性:焊料的粘性和表面张力是一个需要重视的问题,而且,在选择新的无铅焊膏时,首先要对粘性和表面张力进行评估。

• 可靠性:焊点的可靠性是无铅技术需要考虑的一个紧迫问题。无铅焊点比较脆,一旦受到撞击或者掉到地上很容易损坏。不过,在压力较低的情况下,SAC的可靠性与锡铅合金相当,甚至更好。另外,无铅焊料合金的长期可靠性很值得商榷,因为关于这种合金我们还没有象锡铅焊料合金那样的可靠性数据。

• IPC标准:J-ST D - 0 02/0 03、JSTD - 0 0 4 / 0 0 5/ 0 0 6、I PC-TP-1043/1044(关于所有IPC标准的详细资料,请访问网址:www.ipc.org)。

第四步: 印刷

焊膏印刷工艺包括一系列相互关联的变量,但是为了达到预期的印刷质量,印刷机起着决定性的作用。对于一个应用,最好的办法是选择一台符合具体要求的丝网印刷机。

在手动或者半自动印刷机中,是通过手工用刮刀把焊膏放到模板/丝网的一端。自动印刷机会自动地涂布焊膏。在接触式印刷过程中,电路板和模板在印刷过程中保持接触,当刮刀在模板上走过时,电路板和模板是没有分开的。

在非接触式印刷过程中,丝网在刮刀走过之后剥离或者脱离电路板,在焊膏涂布完了之后回到最初的位置。网板与电路板的距离和刮刀压力是两个与设备有关的重要变量。

刮刀磨损、压力和硬度决定了印刷质量。它的边缘应当锋利而且是直的。刮刀的压力较低,这会造成印刷遗漏和边缘粗糙;而刮刀的压力高或者刮刀软,印刷到焊盘上的焊膏会模糊不清,而且可能会损坏刮刀、模板或者丝网。

双倍厚度的模板可以把适当数量的焊膏加到微间距组件焊盘和标准焊表面安装组件焊盘。这要用橡皮刮刀迫使焊膏进入模板上的小孔。使用金属刮刀可以防止焊膏体积出现变化,但是需要修改模板上孔的设计,避免把过多的焊膏涂在微间距焊盘上。模板孔的宽度与厚度之比最好是1:1.5,这样可以防止出现堵塞。

化学蚀刻模板:可以用化学蚀刻在金属模板和柔性金属模板的两侧进行蚀刻。在这个工艺中,蚀刻是在规定的方向上(纵向和横向)进行。这些模板的壁可能并不平整,需要电解抛光。

激光切割模板:这种削切工艺会生成一个模板,它直接使用G e r b e r文件产生激光。我们可以调整文件中的数据来改变模板的尺寸。

电铸成型的模板:这是附加工艺,它把镍沉积到铜基板上,形成小孔。在铜箔上形成一层光敏干薄膜。在显影后,得到底片。只有模板上的小孔会被光阻剂所覆盖。光阻剂四周的镍电镀层会增加,直至形成模板。在达到预定的厚度后,再把光阻剂从小孔中除去,电铸成型的镍箔与铜基板分离,然后再把铜基板拿开。

要想得到最理想的印刷效果,需要把正确的焊膏材料、工具和工艺妥善地结合起来。最好的焊膏、设备和使用方法还不能保证得到最理想的印刷效果。用户还必须控制好设备的变化。

第五步: 粘合剂/环氧化树脂与 点胶技术

环氧化树脂粘合剂的涂敷能力好、胶点的形状和尺寸一致、湿润性和固化强度高、固化快、有柔性,而且能够抗冲击。它们还适合高速涂敷非常小的胶点,在固化后电路板的电气特性良好。粘接强度是粘合剂性能中最重要的参数。组件和印刷电路板的粘接度,胶点的形状和大小,以及固化程度,这些因素将决定粘接强度。

流变性会影响环氧化树脂点的形成,以及它的形状和尺寸。为了保证胶点的形状合乎要求,粘合剂必须具有触变性,意思是粘合剂在搅动时会越来越稀薄,而在静止时则越来越稠。在建立可重复使用的粘合剂涂敷系统时,最重要的一点是如何把各种正确的流变特性结合起来。

粘合剂是按照电气、化学或者固化特性,以及它的物理特性分类。导电性粘合剂和非导电性粘合剂用在表面安装上。

自动涂敷系统的适用范围很广,从简单的涂布胶水到要求严格的材料涂布,例如,涂布焊膏、表面安装粘合剂(SMA)、密封剂和底部填充胶。

注射式点胶机可以用手动或者气动的办法控制。由注射技术发展而来的产品,具有精确、可重复和稳定的特点。目前有几种不同类型的阀适合注射点胶机,包括扣管点胶笔,还有隔膜、喷雾、针、滑阀和旋转阀。针在台式涂敷设备中也是一个重要的组件。精确涂敷需要使用金属涂敷针。

针的直径在0.1mm到1.6mm之间,当然,还有其他规格的针可供选择。喷涂技术非常适合对速度、精度要求更高或者要求对材料贴装进行控制的应用。它的主要适用范围包括,芯片级封装(CSP)、倒装芯片、不流动和预先涂布的底部填充胶,以及传统的导电粘合剂和表面安装粘合剂。喷涂技术使用机械组件、压电组件或者电阻组件迫使材料从喷嘴里射出去。

材料涂敷决定最终产品的成败。充分了解并选出最理想的材料、点胶机和移动的组合,是决定产品成败的关键。

第六步: 组件贴装

分立组件变得越来越小,于是组件的贴装变得越来越难。我们要求组件贴装准确,同时又要保证贴装可靠和重复,这是很困难的。0201组件已经越来越普通;但是,我们很快就会在电路板上看到01005组件。组件尺寸越来越小,电路板越来越复杂,需要在电路板上贴装各种各样的组件,而且组件的数量也越来越多。

贴装组件是很简单的,就是从传送带、传送架或者料盘中拾取组件,然后再把它们正确地贴到电路板上。组件贴装分为手动贴装、半自动贴装和全自动贴装。手动贴装非常适合返修时使用,但是它的精确度差,速度也不快,不适合目前的组件技术和生产线的要求。半自动贴装是用真空的办法把组件吸起来,然后放到电路板上。这个方法比手动贴装快得多,但是,由于它需要人的干预,还是会有出错的可能。全自动贴装在大批量组装中的应用非常普遍。高速组件贴装使用的可能就是这种机器,贴片速度从每小时三千到八万个组件不等。

贴片机的类型分为转动架型贴片机、龙门贴片机和灵活型贴片机三种。龙门贴片机的速度较快、尺寸较小、价格较低,而且它的编程能力较强,便于使用带装组件,因此,未来的SMT生产线都将使用龙门贴片机。这种机器可以迅速完成大型组件和微间距组件的贴装,这是它的优势。

不同的生产环境需要使用不同类型的贴片机。生产规模是首先需要考虑的问题。机器是否符合生产的要求,这要取决于需要把哪些组件贴装在电

路板上,需要贴装多少种组件,以及具体的生产环境情况如何。贴片机有几种,制造商可能无法只用一台机器来满足用户所有的要求。在购买新的贴片机时,你首先需要明确以下几个问题:

• 它可以生产规格多大的电路板?

• 需要使用多少种不同的组件?

• 会用到哪几类/哪几种规格的组件?

• 会出现多少变化?

• 每个面板的平均贴装组件数量是多少?

• 每小时可以生产多少块电路板?

• 投资回报可以达到什么水平?成本是多少?

成功的组件贴装往往与各种设备有关。了解了整个工艺的各个环节,就可以根据不同贴片机的优点与缺点更容易地做出最有利的决定。

第七步: 焊接

无铅对生产制造的各个环节或多或少都会有些影响,但是没有哪个环节能够与再流焊相提并论。由于熔点温度较高,无铅焊料合金再流焊温度曲线的变化,因此在再流焊管理方面需要做一些调整。我们需要考虑的再熔工艺参数包括,峰值温度、液相线时间(TAL)以及温度上升和下降速度。此外,还要考虑冷却方面的要求、离开电路板时的温度和助焊剂的控制。

在无铅再流焊方面,最常见的问题是,气泡、电路板变形和元件的损坏,这些都是再流焊工艺在超出技术规范规定的范围时造成的。有一些元件,例如,铝电解电容器和一些其他塑料连接器,要求温度比较低,要防止温度过高而造成损坏,但是象插座这样的大元件需要更多的热量才能得到好的焊点,因此当电路板上有这些不同类型元件时,制定再流焊温度曲线是一个挑战性的问题。向后兼容性(装在锡铅电路板上的无铅BGA元件)也使问题变得更加复杂。

在对流焊接中,再流焊的温度较高,这表示,要求助焊剂不可以很容易就燃烧。对再流焊炉来说,助焊剂收集系统不仅要在更高的温度下工作,并且要容纳更多的助焊剂。

在加热过程中氮气(N2)可以防止金属表面出现氧化,并且保证助焊剂妥善地激活。但是,值得一提的是,在使用无铅SAC305合金时时,氮气在再流焊炉中是起不了什么作用的。对价格敏感的行业,可能还不打算在无铅中使用氮气。

就穿孔或者表面安装的分立元件而言,在转到无铅波峰焊时,由于无铅焊料中锡占的比例较高,炉温也较高,因此焊锡炉要能够抗腐蚀。在无铅焊料中,锡的含量最高,要求的温度也较高,会促进残渣的形成。

无铅焊锡炉需要进行水平较高的预防性维护和保养,以便保证机器的正常运作。像锡银铜这样的合金会侵蚀较旧的波峰焊接机上使用的材料。

汽相再流焊工艺在无铅合金上已经取得了成功,它可以

避免高温处理时出现变化。这个工艺具有良好的热转移特性。

激光焊接有利于改善这种自动化工艺,而且非常适合对温度比较敏感的元件。这种方法的速度较慢,但是它符合无铅的要求。关于使用无铅合金进行批量焊接的大部份观点同样也适用于返修用的手工焊接。

在使用免清洗工艺时,助焊剂的选择是关键。固化能力较强的免清洗助焊剂能够降低焊接缺陷,但是它会在电路板上留下更多肉眼看得到的助焊剂。

在进行无铅焊接时需要考虑以下几方面的问题:焊接方法、焊接设备、焊料合金、助焊剂、热电耦、氮气、焊锡炉,同时还要解决在过渡阶段在同一块电路板上既有锡铅焊料又有无铅焊料的问题。

第八步: 清洗

清洗印刷电路板是非常重要而且能够增加价值的工艺,它可以清除由不同制造工艺和处理方法造成的污染。如果没有经过适当的清洗,表面污物可能会在生产过程中造成缺陷。无铅增加了清洗工艺的重要性。比起锡铅工艺,无铅焊接工艺通常需要使用更多的助焊剂和活性更高的助焊剂,因此,往往需要进行清洗,把去助焊剂残渣去掉。

在选择适当的清洗介质和设备时,主要考虑以下几个因素:系统必须环保,经济有效;关于挥发性有机化合物(VOC)的局部散发和废水的法规(COD/BOD/pH)可能会影响解决办法和设备的选择;这种清洗剂还必须适应组装材料和洗涤设备的要求。

在SMT组装中,最常用的清洗方法是在线喷洒系统或者批量喷洒系统。超声波和蒸汽去脂的方法属于其他的批量清洗方法。批量清洗方法最适合产量低、品种多的生产。在线喷洒针对的是产量高、品种单一的生产,或者是品种很多的生产。

水洗清洗—这种清洗方法使用水或者是含有清洗剂的水(清洗剂的含量一般在2–30%之间)。水溶性材料通常由可于用来喷洒的液态酒精或者VOC溶液构成。这种办法能够把表面安装技术或者穿孔技术中的使用松香的低残渣助焊剂清洗掉。水溶性清洗通常用于高压在线清洗设备。

半湿性清洗—这是溶剂清洗/水冲洗工艺。这项技术使用的一些化学材料包括非线性酒精和合成酒精化合物。非线性酒精把活性较低和活性适中的材料整合在一起,它可以清洗较难清除的助焊剂,例如,高温树脂和合成树脂,以及水溶性助焊剂和免清洗助焊剂。

我们使用三种常见的测试方法来确定SMT生产运作的清洁度:目视检查、表面绝缘电阻(SIR)和溶液提取法。在目视检查中,我们通过显微镜手动检查电路板。溶液提取法是把电路板浸泡在异丙基酒精和去离子(DI)水里,测定离子的传导性。SIR测试需要在工艺设计阶段和大规模生产阶段使用专门的测试电路板,然后,在SIR室内对这些测试电路板进行评估,在SIR室内,通了电的测试电路需要暴露在不同的环境条件下。

清洗是组装工艺中非常重要的一个环节。无铅焊料合金会对电路板表面清洗提出几个要求:使用等级较高和活性较强的助焊剂,需要较高的再流焊温度。这么高的温度可能会使助焊剂残渣糊掉,这样,清除起来就会更困难,如果使用的传统的化学材料清洗技术,更是如此。

第九步: 测试和检验

由于缩短上市时间、缩小元件尺寸以及转到无铅生产,需要使用更多的测试方法和检查办法。对缺陷程度(在生产过程中产生的缺陷)的要求,以及测试和检查的有效性,推动着测试行业向前发展。最好的测试策略往往会受到电路板特性的限制。需要考虑的几个重要因素包括:电路板的复杂性、计划的生产规模、是单面电路板还是双面电路板、通电检查和目视检查,以及元件方面的具体的问题。

这个行业现有的测试办法是:

在再流焊之后进行电路内测试(ICT),这是,对元件单独加电测试,来检验印刷电路板是否有问题。传统的ICT系统使用针床测试设备来接触印刷电路板下面一侧的多个测试点。

飞针是一种ICT测试,它使用一根探针在通电情况进行测试,在测试设备和印刷电路板之间不需要针床接口。它用大量到处游走的针来检查印刷电路板。

边界扫描测试可以弥补通电检查的不足。边界扫描使用边缘连接器或者一个有限的针床设备,它可以对ICT和飞针接触不到的被测元件和电路节点进行测试。

检验印刷电路板是否合格的最后一步是功能测试,然后才把印刷电路板送走。这些测试设备使用边缘连接器和/或者测试点来连接印刷电路板。测试仪器模拟最终的电气环境,检验电路板的功能是否符合要求。

检查不同于测试,检查是没有在通电的情况检验电路板的好与坏。我们可以在组装工艺中尽早进行检查,实现工艺监测与控制。有以下几种检查方法:

人工检查。这是检验员用目视的方法来检查印刷电路板,看看有没有缺陷。这个办法是最不可靠的,对于使用0201元件和微间距无铅元件的电路板来说,更是如此。而且,人工检查的成本也非常高。

X射线检查。这个方法主要用于再流焊后检查元件,这些元件无法接触到,或者不能用ICT测试,也无法用肉眼看清楚。我们可以手动操作这些系统,测试样品,或者用全自动的方式在生产线上测试样品(AXI)。

自动光学检查(AOI)。这个方法是利用照相机成像技术来检查印刷电路板。AOI可以迅速检查出各种各样的缺陷,而且可以在生产线上进行,每一道贴装工序完成之后进行。在贴装后进行AOI检查,能够提高贴装工艺的精确度,并且可以检查元件是否贴到印刷电路板上。它还可以用来检查元件的位置和放置的情况。在再流焊后进行AOI检查,还可以发现可能是再流焊引起的一些缺陷。

在整个组装工艺中,控制缺陷和找出缺陷将直接关系到质量控制和成本。制造商需要通过全面的测试和检查来确定哪些测试和检查最符合生产线的要求。

第十步: 返修与维修

返修与维修是必不可少的。之前所有步骤的目标只有一个,提高工艺的准确性和可靠性,但是,仍然免不了要把元件取下来,需要更换。返修工艺包括以下四个步骤:

1、找出失效的元件,造成失效的可能原因;

2、把失效的元件拿下来;

3、完成印刷电路板安放位置的准备工作;

4、装上元件,然后再流焊。

无铅生产需要较高的温度,这可能会给返修工艺带来新的难题。由于电路板处在较高的温度,可能会损坏元件和电路板。无铅焊接的再流焊工艺窗口更窄,对于容易受温度影响的元件来说,例如,BGA和CSP,需要精确地控制温度。当这些较大的封装在接近最高温度时,附近的较小元件会因为热容量较小和再流焊工艺的较高温度而过热。尺寸较大的多层印刷电路板,上面使用了阵列封装元件,是返修工艺最大的难题。

当遇到损坏了的元件时,返修技师首先必须确定是否可以用手工进行返修,或者是否必须把元件取下来换一个。同时还需要对印刷电路板进行功能测试。

通常,在返修时只需要使用手工操作的铬铁。在手工焊接时,已经很热的铬铁头接触元件的引脚和焊盘,把热量传到引脚和焊盘上,把温度提高到高于无铅焊料的熔点(通常是217℃)。含有助焊剂的焊钖丝与加热了的部位接触,焊锡丝熔化,湿润表面,并且在凝固时形成电气和机械连接的焊点。烙铁不可以直接碰到元件,防止可能出现的热冲击和破裂。手工焊接台相对较便宜,但是需要熟练的操作人员。

其他的返修工作可能需要使用手工操作的热气笔,它使用强制对流的方法把少量热气流直接喷射到引脚和焊盘上,完成焊接。尽管这个方

时,通常都推荐使用热气笔。在返修阵列式封装器件时,例如,在返修BGA和CSP时,需要使用返修台。这些返修台一般包括一个可移动的X/Y支架(用来安装和支撑印刷电路板)、一个热气喷嘴和向上/向下进行光学对正的机构。在对正后,吸嘴拾起元件,并把元件放到电路板上。然后,喷嘴对这个元件进行再流焊接。一些返修台还使用红外线来加热或者使用激光。

转到使用无铅焊料将会增加返修工艺的难度。虽然基本的步骤是一样的,但是,负责返修的操作人员必须注意到无铅的工艺窗口较窄,同时还要注意,工艺温度上升可能给印刷电路板和元件带来的危险。

炙热的镜子
懦弱的乌冬面
2026-04-23 05:29:58
 锡焊技术要点

作为一种操作技术,手工锡焊主要是通过实际训练才能掌握,但是遵循基本的原则,学习前人积累的经验,运用正确的方法,可以事半功倍地掌握操作技术。以下各点对学习焊接技术是必不可少地。

锡焊基本条件

1. 焊件可焊性

不是所有的材料都可以用锡焊实现连接的,只有一部分金属有较好可焊性(严格的说应该是可以锡焊的性质),才能用锡焊连接。一般铜及其合金,金,银,锌,镍等具有较好可焊性,而铝,不锈钢,铸铁等可焊性很差,一

般需采用特殊焊剂及方法才能锡焊。

2. 焊料合格

铅锡焊料成分不合规格或杂质超标都会影响焊锡质量,特别是某些杂质含量,例如锌,铝,镉等,即使是0.001%的含量也会明显影响焊料润湿性和流动性,降低焊接质量。再高明的厨师也无法用劣质的原料加工出美味佳肴,这个道理是显而易见的。

3. 焊剂合适

焊接不同的材料要选用不同的焊剂,即使是同种材料,当采用焊接工艺不同时也往往要用不同的焊剂,例如手工烙铁焊接和浸焊,焊后清洗与不清洗就需采用不同的焊剂。对手工锡焊而言,采用松香和活性松香能满足大部分电子产品装配要求。还要指出的是焊剂的量也是必须注意的,过多,过少都不利于锡焊。

4. 焊点设计合理

合理的焊点几何形状,对保证锡焊的质量至关重要,如图一(a)所示的接点由于铅锡料强度有限,很难保证焊点足够的强度,而图一(b)的接头设计则有很大改善。图二表示印制板上通孔安装元件引线与孔尺寸不同时对焊接质量的影响。

手工锡焊要点

以下几个要点是由锡焊机理引出并被实际经验证明具有普遍适用性。

1. 掌握好加热时间

锡焊时可以采用不同的加热速度,例如烙铁头形状不良,用小烙铁焊大焊件时我们不得不延长时间以满足锡料温度的要求。在大多数情况下延长加热时间对电子产品装配都是有害的, 这是因为

(1) 焊点的结合层由于长时间加热而超过合适的厚度引起焊点性能劣化。

(2) 印制板,塑料等材料受热过多会变形变质。

(3) 元器件受热后性能变化甚至失效。

(4) 焊点表面由于焊剂挥发,失去保护而氧化。

结论:在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。

2. 保持合适的温度

如果为了缩短加热时间而采用高温烙铁焊校焊点,则会带来另一方面的问题:焊锡丝中的焊剂没有足够的时间

在被焊面上漫流而过早挥发失效;焊料熔化速度过快影响焊剂作用的发挥;由于温度过高虽加热时间短也造成过热现象。

结论:保持烙铁头在合理的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50℃较为适宜。

理想的状态是较低的温度下缩短加热时间,尽管这是矛盾的,但在实际操作中我们可以通过操作手法获得令人满意的解决方法。

3. 用烙铁头对焊点施力是有害的

烙铁头把热量传给焊点主要靠增加接触面积,用烙铁对焊点加力对加热是徒劳的。很多情况下会造成被焊件的损伤,例如电位器,开关,接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上,加力的结果容易造成原件失效。

锡焊操作要领

1. 焊件表面处理

手工烙铁焊接中遇到的焊件是各种各样的电子零件和导线,除非在规模生产条件下使用“保险期”内的电子元件,一般情况下遇到的焊件往往都需要进行表面清理工作,去除焊接面上的锈迹,油污,灰尘等影响焊接质量的杂质。手工操作中常用机械刮磨和酒精,丙酮擦洗等简单易行的方法。

2. 预焊

预焊就是将要锡焊的元器件引线或导电的焊接部位预先用焊锡润湿,一般也称为镀锡,上锡,搪锡等。称预焊是准确的,因为其过程合机理都是锡焊的全过程——焊料润湿焊件表面,靠金属的扩散形成结合层后而使焊件表面“镀”上一层焊锡。

预焊并非锡焊不可缺少的操作,但对手工烙铁焊接特别是维修,调试,研制工作几乎可以说是必不可少的。

3. 不要用过量的焊剂

适量的焊剂是必不可缺的,但不要认为越多越好。过量的松香不仅造成焊后焊点周围需要清洗的工作量,而且延长了加热时间(松香融化,挥发需要并带走热量),降低工作效率;而当加热时间不足时又容易夹杂到焊锡中形成“夹渣”缺陷;对开关元件的焊接,过量的焊剂容易流到触点处,从而造成接触不良。

合适的焊剂量应该是松香水仅能浸湿将要形成的焊点,不要让松香水透过印制板流到元件面或插座孔里(如IC插座)。对使用松香芯的焊丝来说,基本不需要再涂焊剂。

4. 保持烙铁头的清洁

因为焊接时烙铁头长期处于高温状态,又接触焊剂等受热分解的物质,其表面很容易氧化而形成一层黑色杂质,这些杂质几乎形成隔热层,使烙铁头失去加热作用。因此要随时在烙铁架上蹭去杂质。用一块湿布或湿海绵随时擦烙铁头,也是常用的方法。

5. 加热要靠焊锡桥

非流水线作业中,一次焊接的焊点形状使多种多样的,我们不可能不断换烙铁头。要提高烙铁头加热的效率,需要形成热量传递的焊锡桥。所谓焊锡桥,就是靠烙铁上保留少量焊锡作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁。

显然由于金属液的导热效率远高于空气,而使焊件很快被加热到焊接温度,如图四。应注意作为焊锡桥的锡保留量不可过多。

6. 焊锡量要合适

过量的焊锡不但毫无必要地消耗了较贵的锡,而且增加了焊接时间,相应降低了工作速度。更为严重的是在高密度的电路中,过量的锡很容易造成不易察觉的短路。

但是焊锡过少不能形成牢固的结合,降低焊点强度,特别是在板上焊导线时,焊锡不足往往造成导线脱落。

7. 焊件要牢固

在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动,特别使用镊子夹住焊件时一定要等焊锡凝固再移去镊子。这是因为焊锡凝固过程是结晶过程,根据结晶理论,在结晶期间受到外力(焊件移动)会改变结晶条件,导致晶体粗大,造成所谓“冷焊”。外观现象是表面无光泽呈豆渣状;焊点内部结构疏松,容易有气隙和裂隙,造成焊点强度降低,导电性能差。因此,在焊锡凝固前一定要保持焊件静止,实际操作时可以用各种适宜的方法将焊件固定,或使用可靠的夹持措施。

8. 烙铁撤离有讲究

烙铁处理要及时,而且撤离时的角度和方向对焊点形成有一定关系。

撤烙铁时轻轻旋转一下,可保持焊点适当的焊料,这需要在实际操作中体会。

焊剂

① 助焊剂

助焊剂一般可分为无机助焊剂、有机助焊剂和树脂助焊剂,能溶解去处金属表面的氧化物,并在焊接加热时包围金属的表面,使之和空气隔绝,防止金属在加热时氧化;可降低熔融焊锡的表面张力,有利于焊锡的湿润。

② 阻焊剂

限制焊料只在需要的焊点上进行焊接,把不需要焊接的印制电路板的板面部分覆盖起来,保护面板使其在焊接时受到的热冲击小,不易起泡,同时还起到防止桥接、拉尖、短路、虚焊等情况。

使用焊剂时,必须根据被焊件的面积大小和表面状态适量施用,用量过小则影响焊接质量,用量过多,焊剂残渣将会腐蚀元件或使电路板绝缘性能变差。

对焊接点的基本要求

1 、焊点要有足够的机械强度,保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落、松动。不能用过多焊料堆积,这样容易造成虚焊、焊点与焊点的短路。

2 、焊接可靠,具有良好导电性,必须防止虚焊。虚焊是指焊料与被焊件表面没有形成合金结构。只是简单地依附在被焊金属表面上。

3 、焊点表面要光滑、清洁,焊点表面应有良好光泽,不应有毛刺、空隙,无污垢,尤其是焊剂的有害残留物质,要选择合适的焊料与焊剂。

手工焊接的基本操作方法

" 焊前准备

准备好电烙铁以及镊子、剪刀、斜口钳、尖嘴钳、焊料、焊剂等工具,将电烙铁及焊件搪锡,左手握焊料,右手握电烙铁,保持随时可焊状态。

" 用烙铁加热备焊件。

" 送入焊料,熔化适量焊料。

" 移开焊料。

" 当焊料流动覆盖焊接点,迅速移开电烙铁。

掌握好焊接的温度和时间。在焊接时,要有足够的热量和温度。如温度过低,焊锡流动性差,很容易凝固,形成虚焊;如温度过高,将使焊锡流淌,焊点不易存锡,焊剂分解速度加快,使金属表面加速氧化,并导致印制电路板上的焊盘脱落。尤其在使用天然松香作助焊剂时,锡焊温度过高,很易氧化脱皮而产生炭化,造成虚焊。

铝件的锡焊方法

铝极易氧化,表面通常覆盖着一层氧化铝薄膜,即使焊接前是、刮去这层薄膜,但由于焊接时烙铁的高温,使焊接面又迅速生成一层氧化膜,使刮出的新面不与空气接触,那么就可以使锡附着在铝上了。下面介绍两种锡焊铝件的方法。

1、先将铝件焊接面用砂纸打光,放一些松香和铁粉。用功率60W以上的烙铁,沾上足量的焊锡,放在焊接面上用力摩擦。由于铁粉的作用,把氧化层磨掉,锡就附着在铝表面上了。趁锡未凝固时,用布将焊面和烙铁上的铁粉擦去,就可以按普通方法进行焊接了。

2、在要焊接的铝线或铝板的焊面上,涂一层硝酸汞溶液。由于化学作用,在铝表面生成一层铝汞合金,用水冲洗后即可焊接。刚焊上去的锡是焊在铝汞合金上的,焊接强度不高。因此焊接时要用100W大烙铁,焊铁头多在焊面上停留,使汞在铝中扩散,锡能牢固地与铝基体焊在一起,加强焊接强度。