钎锡焊技术基础知识，自制铁甲舰、铜甲舰，连接导线等必备

放飞者

一、焊接的基本原理

    此处所指的焊接，是钎焊的一种，又称锡焊接（软焊接），它是将焊件和熔点比焊件低的焊料共同加热到锡焊温度，在焊件不熔化的情况下，焊料熔化并浸润焊接面，流入被焊金属之间，待冷却后形成牢固可靠的焊接点。

    （一）焊接的特征

    锡焊的主要特征有以下三点：

    (1)焊料熔点低于焊件。

    (2)焊接时将焊料与焊件共同加热到锡焊温度，焊料熔化而焊件不熔化。

    (3)焊接的形成依靠熔化状态的焊料浸润焊接面，由毛细作用使焊料进入焊件的间隙，形成一个合金层，从而实现焊件的结合。

    （二）焊接的过程

    当焊料为锡铅合金，焊接面为铜时，焊料先对焊接表面产生润湿，伴随着润湿现象的发生，焊料逐渐向金属铜扩散，在焊料与金属铜的接触面形成附着层，使两者牢固的结合起来。所以，焊锡是通过润湿、扩散和冶金结合这三个物理、化学过程来完成的。

    1．润湿

    润湿过程是指已经熔化了的焊料借助毛细管力沿着母材金属表面细微的凹凸和结晶的间隙向四周漫流，从而在被焊母材表面形成附着层，使焊料与母材金属的原子相互接近，达到原子引力起作用的距离。

    润湿现象实际上是一种物质与另一种物质在相互接触时产生的一种附着性状态，借助生活中的例子，可以帮助我们更好理解：分别在一块洁净的玻璃与一块有一层油的玻璃上滴上一滴水，观察它们的现象，如图所示。油层相当于氧化层，水相当于焊料，玻璃相当于焊件；在洁净玻璃上，水滴在其上形成了一个附着层，就是水能润湿玻璃；在带油层玻璃上，由于油层的阻碍，水滴形成水珠，就是水不能润湿玻璃。因此，焊接时引起润湿的环境条件是：被焊母材的表面必须是清洁的，不能有氧化物或污染物。

老爷1968

啸天

知识贴，必须收藏学习！！！  楼主太棒了

guoxy99

不错，很专业，谢谢楼主分享

海军强

此帖一定要顶！

大蛮国

不错，不错

sh505

sanghb

学习了，感谢楼主的科普讲座。

xyz0230

顶，继续来学习。

放飞者

  （二）焊点质量的检查
  焊接结束后为保证焊接质量，一般都要进行质量检查。焊接检查没有一种机械化、自
动化的检查测量方法，因此主要是通过目视查和手触检查发现问题。
  1．目视检查
  目视检查就是从外观上检查焊接质量是否合格，也就是从外观上评价焊点有什么缺陷，
有条件的情况下，建议用5～10倍放大镜进行目视检查。其主要检查内容有：
  (1)是否有错焊、漏焊、虚焊。
  (2)有没有连焊、焊点是否有拉尖现象。
  (3)焊盘有没有脱落、焊点有没有裂纹。
  (4)焊点外形润湿应良好，焊点表面是不是光亮、圆润。
  (5)焊点的焊料是否充足，焊点周围是否有残留的焊剂。
  (6)焊接部位有无热损伤和机械损伤现象。
  2．拨动检查
  在目视检查发现可疑时，可用手指触摸元器件检查有无松动、焊接不牢的现象；用镊
子夹住元器件引线或导线轻轻拉动时有无松动现象；焊点在摇动时，上面的焊锡是否有脱
落现象。
  3．连接电阻检查
  用仪器测量导线与接线端子、元器件引线与焊盘之间的连接电阻，应小于20mΩ。
  4．通电检查
  在以上检查结束以后诊断连线无误，才可进行通电检查，这是检验电路性台邑的关键。
如果不经过严格的外观检查，通电检查不仅困难较多，而且有可能损坏设备仪器，造成安
全事故。
    通电检查可以发现许多微小的缺陷，例如用目测观察不到的电路桥接，但对于内部虚
  焊的隐患就不容易觉察。所以根本的问题还是要提高焊接操作的技艺水平，不能把问题留
  给检验工作去完成。
   

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    3．光洁整齐的外观
    良好的焊点要求焊料用量恰到好处，外表有金属光泽，无拉尖、桥接等现象，并且不
伤及导线的绝缘层及相邻元件。注意，表面有金属光泽是焊接温度合适、生成合金层的标
志，这不仅仅是外表美观的要求。良好的外表是焊接质量的反映，
其共同特点是：外形以焊接导线为中心，匀称、成裙形拉开；焊料的连接呈
半弓形凹面，焊料与焊件交界处平滑，接触角尽可能小；表面有光泽且平滑，无裂纹、针
孔、夹渣。

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2．机械结合牢固
    焊接不仅起到电气连接的作用，同时也是固定元器件，保证机械连接的手段。为保证
被焊件在受振动或冲击时不至脱落、松动，要求焊点有足够的机械强度。作为焊锡材料的
铅锡合金，本身强度是比较低的，常用铅锡焊料抗拉强度只有普通钢材的10%。要增加强度，
就要有足够的连接面积。如果是虚焊点，焊料仅仅堆在焊盘上，那就更谈不上强度了。

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虚焊现象
    虚焊主要是由待焊金属表面的氧化物和污垢造成的，它的焊点成为有接触电阻的连接
状态，导致电路工作不正常，出现时好时坏的不稳定现象，噪声增加而没有规律性，给电
路的调试、使用和维护带来重大隐患。此外，也有一部分虚焊点在电路开始工作的一段较
长时间内，保持接触尚好，因此不容易发现。但在温度、湿度和振动等环境条件共同作
用下，接触表面逐步被氧化，接触慢慢地变得不完全起来。虚焊点的接触电阻会引起局
部发热，局部温度升高又促使不完全接触的焊点情况进一步恶化，最终甚至使焊点脱落，
电路完全不能正常工作。这一过程有时可长达一、两年，其原理可以用“原电池”的概
念来解释：当焊点受潮使水汽渗入间隙后，水分子溶解金属氧化物和污垢形成电解液，
虚焊点两侧的铜和铅锡焊料相当于原电池的两个电极，铅锡焊料失去电子被氧化，铜材
获得电子被还原，在这样的原电池结构中，虚焊点内发生金属损耗性腐蚀，局部温度升
高加剧了化学反应，机械振动让其中的间隙不断扩大，直到恶性循环使虚焊点最终形成
断路。
    所以，虚焊是电路可靠性的一大隐患，必须严格避免。进行手工焊接操作的时候，尤
其要加以注意。一般来说造成虚焊的主要原因为：①焊锡质量差；②助焊剂的还原性不良
或用量不够；③被焊接处表面未预先清洁好，镀锡不牢；④烙铁头的温度过高或过低，表
面有氧化层；⑤焊接时间太长或太短，掌握得不好；⑥焊接中焊锡尚未凝固时，焊接元件
松动。

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  六、焊接质量的检查
（一）焊点的质量标准
对焊点的质量标准，应该包括电气接触良好、机械结合牢固和外表美观三个方面。
1．电气接触良好
    焊接是电气、电子线路从物理上实现电气连接的主要手段。锡焊连接不是靠压力而是
靠焊接过程形成牢固连接的合金层达到电气连接的目的。保证焊点质量最重要的一点，就
是必须避免虚焊。虚焊是指焊料与被焊物表面没有形成合金结构，只是简单地依附在被焊
金属的表面上。

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（五）手工焊接的注意事项
  (1)掌握好加热时间。焊接时，可以采用不同的加热速度，原则是在保证焊料润湿焊
件的前提下时间越短越好。在大多数情况下延长加热时间对电气、电子产品的装配都是有
害的，这是因为：
  ①焊点的结合层由于长时间加热会超过合适的厚度引起焊点性能劣化。
  ②塑料、绝缘层等材料受热过多会变形、老化。
  ③元器件受热后性能变化甚至失效。
  ④焊点表面由于助焊剂挥发，失去保护而氧化。
  (2)保持合适的温度。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50℃较为适宜。
  (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
烙铁头对焊点加力对加热是无用的，很多情况下会造成焊件的损伤。

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  (8)电烙铁撤离有讲究。电烙铁撤离时的
角度和方向对焊点的形成有一定的关系。
  (9)不要使用烙铁头作为运送焊锡的工具
（带锡焊）。有人习惯使用烙铁头作为运送焊
锡的工具进行焊接，结果造成焊料的氧化，因
为烙铁头的温度一般都在300。C以上，焊锡丝中
的助焊剂在高温时容易分解失效，焊锡也处于
过热的低质量状态。

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  (7)采用正确的加热方法。加热时，应该让焊件上需要焊锡浸润的各部分均匀受热，

而不是仅仅加热焊件的一部分；热容量大的焊件加热时还可移动或转动烙

铁头，***、大范围的加热。当然，对于热容量相差较多的两个部分焊件，

加热应偏向需热较多的部分，这是顺礼成章的。但不要采用烙铁对焊件增加压力的办法，

以免造成损坏或不易觉察的隐患。

加热时，不要仅仅加热焊件的一部分热容量大的焊件加热时可***、大范围移动或转动烙铁头  正确的方法是，要根据焊件的形状选用不同的烙铁头，或者烙铁头的不同部位，让烙铁头与焊件形成面的接触而不是点或线的接触，这样加热效果更好。

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  （四）手工焊接的要领

  手工焊接操作时，要获得质量合格的焊点，应注意掌握以下焊接要领：

  (l)焊件表面处理。手工焊接中遇到的焊件都要进行表面的清理工作，去除焊接面上

的锈迹、油污、灰尘等杂质，常用的方法有机械刮磨和酒精、丙酮擦洗等。

    (2)保持烙铁头的清洁。焊接时，烙铁头长期处于高温状态，又接触焊剂等弱酸性物

质，其表面很容易氧化并沾上一层黑色杂质。这些杂质形成隔热层，妨碍了烙铁头与焊件

之间的热传导。因此，要注意随时在烙铁架上蹭去杂质。用一块湿布或湿海绵随时擦拭烙

铁头，也是常用的方法之一。在长时间不使用时应在烙铁头上加上锡，防止烙铁头氧化，

造成无法粘锡。

    (3)搪锡。就是将要焊接的元器件引线或导线的焊接部位预先加上锡，以增强可焊性。

    (4)不要使用过量的助焊剂。适量的助焊剂对焊接是非常有用的。过量使用松香焊剂

不仅造成焊点周围需要擦除的工作量大，并且延长了加热时间，降低工作效率，而当加热

时间不足时，容易夹杂到焊锡中形成“夹渣”缺陷。焊接开关、接插件的时候，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，不会透过印制板流到元件面或插孔里。对使用松香芯焊丝的焊接来说，基本上不

需要再涂松香水。

    (5)焊锡量要合适。手工焊接常使用管状的焊锡丝，内部己装有松香和活化剂制成的

助焊剂，要根据焊点的大小选用。一般，应使焊锡丝的直径略小于焊盘的直径。

过量的焊锡不但浪费材料，还增加焊接时间，降低工作速度。更为严重的是，过量

的焊锡很容易造成不易察觉的短路故障。焊锡过少也不能形成牢固的结合，同样是不利的，

特别是焊接印制板引出导线时，焊锡用量不足，极容易造成导线脱落。

    (6)焊件要固定。焊接凝固之前不要使焊件移动或震动，特别是用镊子夹住焊件时一定要等焊锡凝固再移去镊子，如在冷凝过程受到外力（焊件移位）会造成“虚焊”，外观现象是表面无光泽呈豆渣状，焊点内部结构疏松，易有气隙和裂缝，造成导电性能差。