焊锡的原理、熔点、作用、选择
时间：2017-08-16 作者：91再生 来源：91再生网
最常用的锡铅合金焊料——焊锡，此时熔点温度变低，使用方便，并能与大多数金属结合，具有价格低、导电性能好和连接电子元器件可靠等特点。
1.焊锡的焊接原理
焊接是一个比较复杂的物理、化学过程，当用焊锡焊接金属铜时，随着电烙铁的加热和焊剂的帮助，焊锡先对焊接表面产生润湿，并逐渐向金属铜扩散，在焊锡与金属铜的接触面形成附着层，冷却后即形成牢固可靠的焊接点。其过程可分为以下三步：
第一步，润湿。润湿过程是指已经熔化了的焊锡借助毛细管力沿着被焊金属表面细微的凹凸和结晶的间隙向四周漫流，从而在被焊金属表面形成附着层，使焊锡与被焊接金属的原子相互接近，达到原子引力起作用的距离。引起润湿的环境条件是：被焊金属的表面必须清洁，不能有氧化物或铁针铜针退锡泥。我们不妨通过形象比喻来理解润湿，把水滴到荷花叶上形成水珠，就是水不能润湿荷花，而把水滴到毛巾上，水就渗透到毛巾里面去了，这就是说水能润湿毛巾。
第二步，扩散。伴随着润湿的进行，焊锡与被焊接金属原子间的相互扩散现象开始发生。通常原子在晶格点阵中处于热振动状态，一旦温度升高，原子活动加剧，就会使熔化的焊锡与被焊接金属中的原子相互越过接触面进入对方的晶格点阵，而原子的移动速度与数量决定于加热的温度与时间。
第三步，冶金结合。由于焊锡与被焊金属相互扩散，在接触面之间就形成了一个中间层——金属化合物。可见要获得良好的焊点，被焊金属与焊锡之间必须形成金属化合物，从而使焊接点达到牢固的冶金结合状态。综上所述，某种金属是否能够焊接，是否容易焊接，取决于两个因素：一是所用焊料是否能与焊件形成化合物，二是要有除去接头上污锈的焊剂。焊接时，焊锡能与大多数金属(如金、银、铜、铁、锌等)反应生成一种相当硬而脆的金属化合物，这种化合物就是焊料与焊件结合的粘合剂，但有些金属(如钛、硅、铬等)不能与焊锡反应，因而焊接这些金属时就不能采用焊锡这种焊料。
2.焊锡成分与熔点的关系
焊锡中锡和铅的比例不同，其熔点和焊接时所需要的温度也不同，但它的熔点始终低于组成合金的任一种成分的熔点。对于不同的焊接件，需要选用不同熔点的焊锡和采用不同的。
由表可知，焊锡的锡含量一般保持在20%~63%。如果焊锡中锡的含量高于63%，则不仅焊料的价格上升、熔点增大，而且焊接强度降低，但锡含量也不能太低，当锡含量小于20%时，焊接强度减弱，接头发脆，焊接性能变差。
焊接电子线路，为了避免焊接时高温对电子元器件和电路板等所造成的损害，锡和铅是按锡占63%、铅占37%来配比的，以获得183℃的最低熔点和足够的可焊性。目前，市售的各种焊锡中，有些还加入了少量的其他金属，以进一步改善焊接性能，增强焊锡的坚固性等。
3.焊剂的作用及选择
焊剂也叫助焊剂、焊药，顾名思义它具有帮助焊接的作用。经过清洁处理的金属焊接体，在加热焊接时，表面又会很快被氧化，生成一层氧化膜，这会妨碍焊锡与被焊金属的熔合。所以，焊接时必须使用合适的焊剂，一来清除焊接面上的氧化膜，并防止再氧化，二来降低液态焊锡的表面张力，增强焊锡的流动性，使焊点光亮而美观。焊剂的种类很多，表2给出了几种市场常见焊剂的性能和用途。
这些焊剂在常温或者焊件温度升高时，能形成薄层而分布到焊接表面，在清除氧化物的同时隔绝空气中的氧气，阻止氧化作用的继续，并能有效改善焊接性能。但需要注意的是，氯化锌和稀盐酸虽然去污去油能力很强，但腐蚀性大，不能用于电子元件的焊接。焊锡膏虽然用起来方便，但使用后常会有一部分残留在焊点附近，容易沾染尘污，并且焊锡膏内大多含有酸性物质，在焊接时四周溅溢，使周围元器件的绝缘受到影响，日久容易起腐蚀作用。这些焊剂一般只在焊接大面积的铁制或铝制等金属品时使用，而且焊接后还必须注意将残余的铁针铜针退锡泥清理干净，以免造成焊点的腐蚀。
业余条件下，焊接电子线路最常用、最合适的焊剂当属松香，它价格便宜，没有腐蚀性、不易沾染灰尘。在达到焊接温度时，松香中的松香酸可起到温和除去金属表面氧化膜的作用，并且受热汽化的松香还能将一部分氧化物直接带走，另外，松香能够增加焊锡的流动性和浸润性，使焊锡迅速流到焊接部位，缩短焊接时间。
松香实际上是树脂的制成品，呈半透明块状，以淡黄色为佳，赤褐色则稍差。松香在文化用品商店(乐器专用)、电子市场或中药店里均有售。买来的松香块可以直接作焊剂，每当电烙铁头蘸好焊锡之后，在松香块上“点”一下，乘烙铁头上熔融的松香未完全汽化就迅速焊接。但注意不要在一块松香上长期用电烙铁烫焊，因为反复使用过程中，松香上会附着许多杂质，例如铁针铜针退锡泥、金属末、金属氧化物等，这会造成焊锡点多针孔、焊点不光洁和在焊点周围形成一圈铁针铜针退锡泥等，严重影响焊点质量。
把松香压成粉末，放进浓度为95%的医用酒精(药店有售)或工业酒精中溶化(三份酒精加一份松香)，则配制成“松香水”。松香水应保存在密闭的瓶子中，使用时在被焊处滴上一点(可用小木棍或小螺丝刀)即可。但日子一久，酒精容易挥发，松香水变稠，这时可以再加些酒精稀释。
除了以上介绍的常见焊剂外，在电子制造行业中还使用多种专用焊剂，这些焊剂电子爱好者一般不容易购买到，如果感兴趣和条件许可的话，不妨按照它们的配方自行配制。
本文出自：http://zhsh.zz91.com
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