機(jī)械加工中手工焊接的質(zhì)量控制探討

吳英華

摘 要：科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展推動著機(jī)械加工業(yè)的不斷發(fā)展，各種各樣的元器件逐漸涌現(xiàn)，使得手工焊接的工藝質(zhì)量有很大的提升，但也面臨著種種的考驗(yàn)，提高手工焊接的質(zhì)量和成效都是十分迫切的，這需要技術(shù)的支持和操作人員的規(guī)范操作來共同促進(jìn)，使手工焊接的質(zhì)量得以提升。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;手工焊接;質(zhì)量控制

前言

手工焊接具有很強(qiáng)的實(shí)踐操作性，而在當(dāng)前電子元器件不斷發(fā)展與更新?lián)Q代的基礎(chǔ)上，手工焊接難度也直線上升。本文主要探討了手工焊接焊點(diǎn)常見缺陷與質(zhì)量控制策略，希望有所貢獻(xiàn)。

1 手工焊接技術(shù)流程

在手工焊接技術(shù)中，焊接技術(shù)主要流程通常分為：

1.1準(zhǔn)備階段

工作人員需結(jié)合實(shí)際需求對各種材料與工具進(jìn)行準(zhǔn)備，第一時(shí)間對焊件表面的氧化層與雜質(zhì)進(jìn)行清除，在科學(xué)清洗烙鐵頭后在進(jìn)行通電加熱處理。

1.2加熱階段

通過科學(xué)的方法將焊盤、被焊引線以及烙鐵頭進(jìn)行連接，保證其具有較為均勻的受熱情況。其中烙鐵頭斜面通常需要與焊接具有較強(qiáng)良好的接觸，保證兩者之間為面接觸狀態(tài)，不能出現(xiàn)點(diǎn)接觸狀態(tài)，在這種形態(tài)不可對烙鐵頭進(jìn)行隨意的移動以及施加相應(yīng)的壓力。

1.3送焊錫絲

逐步加熱焊盤以及被焊引線，達(dá)到焊接溫度時(shí)即可將焊錫絲送至被焊部位，使之熔化后將引線連接部位與整個(gè)焊盤潤濕。應(yīng)沿著烙鐵對稱側(cè)將焊錫加入焊盤以及接觸引線。操作過程中可通過電烙鐵將焊盤與引線交叉部位的錫后撤一點(diǎn)，或者確保引線和電烙鐵之間保持一定夾角，確保整個(gè)焊盤得到有效潤濕。

1.4撤除焊錫絲

焊料熔入后將焊錫絲迅速移除。倘若焊錫大量堆積則會導(dǎo)致內(nèi)部缺陷隱患被掩蓋，或影響焊點(diǎn)強(qiáng)度;充填焊錫量過少則會影響焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度。

1.5電烙鐵撤除

當(dāng)焊點(diǎn)位置被焊錫絲均勻完整的濕潤后就可將電烙鐵進(jìn)行撤除，其中電烙鐵撤離的方向、時(shí)機(jī)以及速度等對于焊點(diǎn)的質(zhì)量有著較為直接的影響。在撤離期間應(yīng)嚴(yán)格遵守先慢后快的焊接準(zhǔn)則，在回收后第一時(shí)間撤離電烙鐵，避免拉尖現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時(shí)焊錫堆積情況與撤離方向有著直接聯(lián)系，通常需要與軸向具有45°夾角進(jìn)行撤離。在焊錫凝固前不能進(jìn)行振動以及對焊件進(jìn)行移動，防止冷焊問題的發(fā)生。

2 焊接操作技巧

第一，在烙鐵頭長期使用中要保持其自身潔凈，防止接觸雜質(zhì)而產(chǎn)生氧化反應(yīng);第二，在加熱時(shí)要對接觸面進(jìn)行掌控，使其能夠均勻受熱;第三，使用完烙鐵時(shí)，要及時(shí)將烙鐵拿開，拿開時(shí)應(yīng)保持其軸向45°;第四，在焊料達(dá)成固定形狀之前，要保持焊件不動;第五，焊錫的用量要根據(jù)情況選取不能過多或過少，若過多會導(dǎo)致焊錫剩余焊點(diǎn)堆積，過少會導(dǎo)致焊點(diǎn)得不到充分的包裹;第六，在對助焊劑的使用時(shí)要對其保持適量適中的原則，否則會造成焊點(diǎn)周圍雜質(zhì)過多，清洗難度大，助焊劑過量使用還會導(dǎo)致電路接觸不良;第七，不要使用烙鐵頭對工具進(jìn)行運(yùn)載，這樣會使相關(guān)工具在烙鐵頭的高溫下熔化，造成工具的耗損，此外還會對焊點(diǎn)造成不良的影響。

3 手工焊接焊點(diǎn)常見缺陷與質(zhì)量控制策略

3.1焊點(diǎn)過高

焊料供給量過多、撤離電烙鐵時(shí)角度不合理往往會導(dǎo)致焊點(diǎn)過高現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為焊錫過多、焊料堆積較高，容易產(chǎn)生包藏缺陷，且對焊點(diǎn)外觀產(chǎn)生不良影響。因此焊接人員應(yīng)合理控制焊料供給量，撤離電烙鐵時(shí)應(yīng)注意角度不宜太高。

3.2焊料過少

過短的焊接送錫時(shí)間會導(dǎo)致焊料過少現(xiàn)象，此種情況下焊點(diǎn)體積相對較小，而且焊料尚未形成平滑過渡面，導(dǎo)致焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度不足。焊接人員應(yīng)合理控制焊料供給時(shí)間，并保障焊料供給量。另外，在進(jìn)行焊接之前一定要保證焊物的可焊性，這將直接關(guān)系到焊接質(zhì)量。由此可見，在進(jìn)行焊接之前一定要對所有工具進(jìn)行檢查，尤其是焊件的焊盤是否受到污染，如果發(fā)現(xiàn)污染要及時(shí)對其進(jìn)行處理，使其保持潔凈的狀態(tài)。

3.3黑色界限以及凹陷

此種缺陷下，焊點(diǎn)外觀特征表現(xiàn)為焊錫和銅箔以及元器件引線之間黑色界限較為明顯，情況嚴(yán)重者甚至與焊盤彼此脫離;焊料以及焊件結(jié)合部位發(fā)生凹陷，可能導(dǎo)致虛焊。出現(xiàn)此種缺陷的原因在于未妥善清潔引線或者焊盤，導(dǎo)致焊錫浸潤不良。解決方法：將元器件引線以及印制板徹底清理干凈;合理選擇焊接材料，同時(shí)操作人員應(yīng)正確掌握焊接技巧與方法。

3.4不對稱問題

不對稱缺陷焊點(diǎn)外觀主要表現(xiàn)為焊錫未浸滿焊盤，導(dǎo)致焊點(diǎn)強(qiáng)度不足。出現(xiàn)此種缺陷的原因在于未徹底清潔焊盤或者焊接加熱不足導(dǎo)致焊料缺乏良好的流動性。解決方法：焊接前應(yīng)清理焊盤，并合理選擇焊接材料，注意控制焊接時(shí)間。

3.5傾斜問題

焊點(diǎn)傾斜時(shí)印制板面和引線之間彼此不垂直，不僅容易引起橋接短路，同時(shí)也影響焊接外觀。此種問題主要是引線裝配歪斜所致，因此操作人員應(yīng)注意保持元件引腳與PCB板面保持垂直。

3.6豆腐渣現(xiàn)象

焊點(diǎn)外觀表現(xiàn)為豆腐渣樣，呈灰白色而無光澤，且結(jié)構(gòu)較為松散，或存在裂紋，此種情況可導(dǎo)致焊點(diǎn)強(qiáng)度降低、虛焊以及導(dǎo)電性能不佳等問題。焊點(diǎn)豆腐渣樣外觀多為冷焊、焊接溫度不足所致，操作人員應(yīng)做好質(zhì)量控制工作，可在焊接時(shí)將元件妥善固定，焊點(diǎn)凝固前嚴(yán)禁移動元件，同時(shí)還應(yīng)合理選用電烙鐵，防止此種缺陷的發(fā)生。

3.7焊料過多

焊絲撤離時(shí)間過慢則會造成焊料過多現(xiàn)象，導(dǎo)致焊點(diǎn)表面凸向外部，甚至與焊盤相互脫離，最終導(dǎo)致焊錫浪費(fèi)、虛焊、包藏缺陷以及斷路等問題。對此，焊接操作人員應(yīng)合理控制焊料供給時(shí)間，掌握焊料供給方法。

結(jié)論

文章主要針對手工焊接中焊點(diǎn)工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行分析，結(jié)合當(dāng)下手工焊接中焊點(diǎn)工藝發(fā)展現(xiàn)狀為依據(jù)，從焊點(diǎn)形成原理、手工焊接中焊點(diǎn)工藝流程、良好焊點(diǎn)形成主要因素方面進(jìn)行深入研究探索，主要目的在于更好的推動手工焊接中焊點(diǎn)工藝的發(fā)展與進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]錢忠良，成平，李先軍.選擇性波峰焊接工藝優(yōu)化及焊點(diǎn)評價(jià)[J].中國科技信息，2018（21）：65-66.

[2]陰濤.對PCB雙面板手工焊接缺陷的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（28）：114-115.

[3]葉儒玉，張鵬飛.9%Ni鋼手工焊接工藝研究[J].焊管，2018，41（03）：50-52+57.

[4]陸璐.手工焊接在表面貼裝元件焊接中的技術(shù)[J].中國科技信息，2017（20）：29-30.

[5]高偉娜，隋淞印，張彬彬.高壓焊點(diǎn)焊接可靠性研究[J].電子工藝技術(shù)，2017，38（03）：148-151.

（作者單位：哈爾濱博業(yè)科技開發(fā)有限責(zé)任公司）