第一节 产品生产技术发展现状
金属锡焊接是指通过适当的手段,使两个分离的金属物体(同种金属或异种金属)产生原子(分子)间结合而连接成一体的连接方法。
焊接不仅可以解决各种钢材的连接,而且还可以解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料的连接,因而已广泛应用于机械制造、造船、海洋开发、汽车制造、石油化工、航天技术、原子能、电力、电子技术及建筑等部门。
随着现代工业生产的需要和科学技术的蓬勃发展,焊接技术不断进步。仅以新型焊接方法而言,到目前为止,已达数十种之多。
生产中选择焊接方法时,不但要了解各种焊接方法的特点和选用范围,而且要考虑产品的要求,然后还要根据所焊产品的结构、材料以及生产技术等条件作出初步选择。
1、新兴工业的发展不断推动焊接技术前进
焊接技术自发明至今已有百余年历史,它几乎已可解决当前工业中一切重要产品生产制造的需要,如航空、航天及核能工业中的重要产品等。但是新兴工业的发展仍然迫使焊接技术不断前进,以满足其需要。例如,微电子工业的发展促进了微型连接工艺和设备的发展。又如陶瓷材料和复合材料的发展促进了钎焊、真空扩散焊、喷涂以及粘结工艺的发展,使它们获得更大的生命力,走上了一个新台阶。
2、热源的 研究 与开发是推动焊接工艺发展的根本动力
焊接工艺几乎运用了世界上一切可以利用的热源,其中包括火焰、电弧、电阻、超声、摩擦、等离子、电子束、激光束、微波等等。历史上每一种热源的出现,都伴随着新的焊接工艺出现。但是至今,焊接热源的 研究 与开发并未终止。新的发展可概括为两方面。一方面是对现有热源的改善,使之更为有效、方便、经济适用。在这方面电子束特别是激光束焊接的发展比较显著。另一方面则是开发更好更有效的热源。例如近来有不少工作采用两种热源叠加,以求获得更强的能量密度,如在等离子束中加激光、在电弧中加激光等。
3、节能技术是普遍关切的问题
节能技术在焊接工业中也是重要方向之一。众所周知,焊接能源消耗甚大,以手工焊机为例,每台约20kVA,埋弧焊机每台约60kVA,电阻焊机每台则可高达上千kVA。不少新技术的出现就是为了这一节能目标。在电阻点焊中,利用电子技术的发展,将交流点焊改变为次级整流点焊,可以大大提高焊机可降低至200kVA,而仍能达到同样的焊接效果。近10年来逆变焊机的出现是另外一个成功的例子。当然逆变焊机不仅可以节约电能,提高功率因素,更重要的是它能大幅度减小焊机体积及重量。
总之,通过以上介绍,可见焊接技术仍在不断发展之中,我们希望通过这个简单的介绍,使读者知道如何;辨别当前五花八门的新工艺的意义,并能明确如何正确地选用发展新的工艺。
第二节 产品生产工艺特点或流程
焊锡的种类:
1.有铅焊锡:由锡(融点232度)和铅(熔点327度)组成的合金。其中由锡63%和铅37%组成的焊锡被称为共晶焊锡,这种焊锡的熔点是183度。
2.无铅焊锡:为适应欧盟环保要求提出的ROHS标准。焊锡由锡铜合金做成。其中铅含量为1000PPM以下。
按焊锡使用方式不同可分为:
1.锡线:标准焊接作业时使用的线状焊锡被称为松香入焊锡或线状焊锡。
2.锡条:焊锡经过熔解-模具-成品;形成一公斤左右长方体形状。
第三节 国内外生产技术发展趋势 分析
1、抗氧化焊料
抗氧化焊料是一种新型焊料,是在普通锡铅焊料中加入微量的抗氧化元素熔炼而成,它具有独特的抗氧化性,润湿性强,且有良好的物理机械和耐腐蚀性能,是当前电子工业生产流水线上的理想焊料,广泛应用于热浸焊以及波峰焊。
抗氧化焊料具有以下特点:1、抗氧化作用显著,在260℃±10静态时氧化24小时,保护镜而不变色。表态及动态搅拌下产渣量仅为普通焊料的1/6,焊料氧化损失少。2、焊性、润湿性优良,焊点圆润、饱满、光亮、焊接庇点率底,合格率高。3、物理及机械性能符合GB3131-88国家标准。
2、无铅焊料
保护自然环境,减少工业污染,已越来越受到人们的关注。SMT(表面贴装技术)生产作为电子生产的一部分,也不可避免地存在着对环境污染的问题。找解决SMT生产污染问题的方法和途径,使SMT生产向绿色环保方向发展,其中无铅焊锡就是其中一个关键课题。前在SMT生产过程中普遍采用的是Sn—Pb焊锡,其中铅的含量在40%左右。众所周知铅是有毒的金属,将会对人体和周围环境造成相当巨大的影响。为了消除铅污染,采用无铅焊锡已势在必行。
无铅焊锡的 研究 现状--无铅焊锡的主要成分是锡,熔点是232℃,与其他金属如银、铋、锌等组成合金体系。
3、含银焊料
含银焊料应用于银导线,银电极等镀银器件的焊接,防止银扩散,避免电腐蚀,具有长期使用的良好性能及浸润性,焊点质量优于相等含量的锡铅焊料。根据用户不同需要,可生产不同规格的棒(条)及线材制品,棒(条)状制品可用于浸焊、波峰焊。
4、高温焊料
特点较一般焊料熔点高,应用于有特殊要求的机械制造、航空、电子及纺织等在较高温度中工作的零件、元器件的焊接。
5、低温焊料
应用于热敏电子元器件加热温度不宜高的元件进行多层次多组件的分步焊接,操作与一般焊料相同,自行消光,不含镉。除铋焊料外,亦可根据用户的焊接工艺需要,配制生产其它品种的低温焊料以及耐低温焊料。
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