试论手工焊接对电烙铁温度的要求

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科学家
2017年10月09日 21:26

手工焊的烙铁温度到底设置多少好呢

章弋

摘 要 在我国机械加工历史上,电烙铁的存在是有着重要意义的,通过电烙铁的使用,可以在很大程度上减少焊接技术的成本投入,使焊接过程更加简单高效,在我国的今天,机械加工技术高度发展,使得电烙铁的使用也在不断向新的高度前进,但是焊接对于温度的控制是有着很大的要求的,如果不能让满足这些要求,很容易造成设备损坏。文章从焊接过程入手,对于焊接中不同焊点对温度的要求,进行了各个方面的分析,希望能够促进我国手工焊接技术的发展。

关键词 手工焊接;温度控制;焊接效果

中图分类号 TN605 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)08-0030-02

在我们日常的实验中,电烙铁的作业效果经常会受到各方面因素的影响,例如技术人员、焊件、锡丝的质量、助焊剂的使用以及电烙铁的质量都直接影响焊烙铁的使用效果,技术人员是工作的基础,如果没有技术人员,工作将无法进行;焊件是工作的承载者,所有的作业都必须有焊件的存在;锡丝是整个工作中不可缺少的存在,没有锡丝,就缺失了焊接的原料,工作同样无法顺利进行;助焊剂是焊接工作的助燃剂,选择正确的助焊剂,可以很大程度上提高焊接的质量以及效率,而电烙铁是整个工作进行的根本。在电烙铁的使用过程中,温度对工作效果也有着直接的影响,我国目前的科技,烙铁的恒温调节还没有得到大面积的普及,基本上所有的手工焊接中使用的电烙铁,都需要技术人员进行温度控制,這对技术人员的工作提出了更高的要求,也增加了其劳动量,为了减轻这部分工作人员的劳动量,科研人员正在致力于恒温调温电烙铁的研制。

1 焊接过程

1.1 预热、准备

在进行焊接工作之前,需要对电烙铁进行预热处理,以便于之后步骤的顺利进行,同时还要使用助焊?剂[1]清除烙铁头部的氧化物,使烙铁头达到最干净的状态,然后镀锡,使烙铁头温度的传递可以更加迅速,焊接可以达到最好的效果。然后左手拿焊丝,右手保持烙铁稳定,开始准备工作。

1.2 加热焊件

把烙铁头靠近焊件和电路板,将其加热,该过程一定要注意时间以及温度的控制,否则会损坏电路板,影响作业进行。

1.3 送入锡丝

在焊接面满足要求温度的时候,将焊锡丝与烙铁135°靠近焊件,这个过程中一定要注意锡溶液适量,溶液太少容易造成焊接不牢固,焊接太多有容易导致出现内部真空造成电路板短路。

1.4 移开锡丝

当熔化足够的锡溶液后,迅速的将锡丝向上45°平移,拉开与电烙铁的距离,及时移除。

1.5 移开烙铁

在焊接工作完成之后,一定要及时移除电烙铁,和锡丝一样,45°上移。该过程中一定要注意安全,以免烫伤。

1.6 断电、清理

作业结束之后,一定要记住拔除电源,对电烙铁进行降温处理,同时清理电烙铁头部的各种氧化物。

2 电烙铁的使用

2.1 理想状况

对于电烙铁的使用,理想的状况就是电烙铁可以实现温度的稳定,工作温度不受外界各种情况的干扰。在焊接过程中,改变工作时间长度来完成不同的焊件?焊接。

我们选择用63Sn/37Pb的焊锡丝来完成焊点的理想状态温度的试验。试验得到理想状态温度曲线图如图1所示。

从图1中我们可以观察得到,假若电烙铁的温度稳定在223℃的时候,焊件的温度升高到稳定温度所用的时间如其热容量有直接的关系。如果焊件热容量较大,则温度升高所需要的时间比较多,反之则相反,所以在进行工作时,针对不同的焊件,要对电烙铁进行选择,以便于达到最好的效果[2]。

2.2 电烙铁的情况

目前,我国的电烙铁使用的情况,在形式的选择上有3种可能:1)普通电烙铁,该电烙铁进行作业时,是利用电阻发热来进行温度的输出的,没有温度补偿,对于技术人员的要求极高;2)恒温电烙铁,该种电烙铁是使用温度补偿来进行温度的控制的,稳定性比较好,但是设置的温度不能进行更改。对于焊件具有一定的要求;3)恒温调温电烙铁,该种电烙铁可以对温度进行调节,弥补了普通电烙铁和恒温电烙铁再在工作中的缺陷,打破了对人员以及元件的限制。

然而,就我们国家目前状况而言,很难达到对温度控制的理想状态,为了保证工作质量,经常需要对电烙铁的功率以及温度进行一定的增强。

3 电烙铁温度变化情况

1)在电烙铁靠近温度低的焊件的时候,烙铁头部的温度会在刹那间降低,但是由于大部分的电烙铁其温度控制的装置与烙铁头部存在一定的间距,烙铁头部的温度变化不能迅速的传递到温度补偿控制装置上,所以在工作中经常需要通过闲置温度来实现焊接。电烙铁的闲置和焊接温度变化的情况如图2所示。

2)对电烙铁头部温度的分布和变化时,需要在电烙铁头部和与之相隔7mm的地方进行打孔A和B,然后在两孔中分别埋入热电偶,进行温度检测,具体方法如下图3,检测结果如下图4所示。

从图3、图4可以看出来,首先,当加热稳定即烙铁头闲置的时候,B点的温度是321℃,A点是315℃,两者之间存在着6℃的温度差。就是热源之间的距离越大,其温度越低,其次,在工作进行中,B点温度最低253℃,A点温度最低221℃,两者之间存在32℃的温度差,即与热源之间的距离越大,其热量损失就越大。最后,在作业结束之后,第18S及30S之间温度没有恢复到最开始的值,说明温度补偿效果不够明显。

3)闲置温度与焊接温度关系。通过图3的方法,将热电偶埋进孔A中,开始进行作业。

(1)将电烙铁进行预热,启动温度测试设备,然后针对八个大焊点进行作业,作业完成后,可得到作业进行中烙铁头温度变化图见图5。

由图5我们可以知道,闲置的时候,烙铁头部可达到310℃,在进行持续作业后,温度下降至236℃,两者之间存在着74℃的温度差,即在进行持续作业后,温度出现了持续的降低。

(2)然后對10个小焊点进行作业,采用与1相同的方法可以得到作业进行中烙铁头温度变化图见图6。

从图6中我们可以看出来,闲置的时候,烙铁头温度达到310℃,在进行持续作业后,温度下降至275℃,两者之间存在着35℃的温度差,即在进行持续作业后,温度出现了持续的降低。

图5与图6对比中我们可以看出在对热容量大的焊点进行作业的时候,烙铁头部温度下降幅度较大,反之,则下降幅度较小。在进行连续作业后,小焊点比大焊点的温度波动要小很多。

(3)作业中电烙铁与焊点的温度情况。将热电偶分别埋入烙铁头部及焊接点上,可对作业进行中电烙铁及焊点的温度进行测量[3],可得到大焊点温度变化图如图7所示。

从上图中我们可以看出,闲置的时候,烙铁头温度达到310℃,在进行作业时温度保持245℃,而焊点最初是30℃。即短时间的作业,焊点的温度不能够恢复到闲置温度,小于闲置温度,温度出现了一定的?损耗。

4 结论

综上所述,对热容量比较大的焊点进行作业的烙铁头部的温度下降的要比对热容量小的焊件作业是温度的消耗多,所以在进行作业时,一定要注意烙铁的选择,工作质量要得到提高,焊接温度也要尽量的降低,减少能源的浪费。

参考文献

[1]杜江淮.电子手工焊接工艺及质量控制[J].安徽职业技术学院学报,2011,10(3):17-19.

[2]崔岩松,郭继昌,张荣新.一种安全智能型电烙铁的研制[J].电子工艺技术,2006,27(5):299-301.

[3]黎海金,章能华,宋嘉宁.手工焊接对电烙铁温度的要求[J].电子工艺技术,2010,31(2):101-104.

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