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近50年来，我一直在开发焊接工艺、解决焊接工艺问题并教各种形式的焊接。我曾与世界各地的数百家公司合作，有初创公司，也有大公司，我可以肯定地说，现在缺乏焊接知识的情况比以往任何时候都更为普遍。

通常人们都认为，看起来漂亮的焊接一定是好的焊接。其实不然，特别是在使用电烙铁来焊接时。在烙铁的高温下，焊料会粘在氧化物上面，使焊接看起来很好，实则暗藏隐患（请参阅我的文档《热感应焊接的冶金学》）。在振动或加热的情况下，如果焊点本身被损坏，则会影响可靠性，更严重的后果是元器件（尤其是IC）内部的性能下降。将焊料粘到氧化表面时，如果在高温下焊接的时间太长，会使IC内部的引线键合强度退化，就像使用了几十年一样。这种现象被称为“紫疫”（单击此处查看有关该现象的一些讨论）。这种损坏是看不见的，因此如果设备过早出现故障时，每个人都会责备元器件制造商，究其根本原因却是焊接不当。

今天的手工焊接工艺是从真空管时代发展起来的，用于将电线连到插口。这些材料不会因过热而损坏，其主要挑战是如何使用电热转换效率不高的电烙铁，让大金属体获得足够的热量。此时要特别注意，在焊接过程中，要使零件温度够高、时间够长，使焊料可以充分流动而不会凝固。

焊接接头的基本类型

焊接结构是由许多部件、元件、零件用焊接方法连接而成的,因此焊接接头的性能质量好坏直接与焊接结构的性能和安全性、可靠性有关。

焊接接头的基本类型  

用主要的焊接方法如熔焊、压焊和钎焊都可制成焊接结构,用这些焊接方法连接金属结构形成不可拆的连接接头—焊接接头,分别形成熔焊接头、压焊接头和钎焊接头,从而构成焊接结构。但应用广泛的是熔焊,这里重点介绍熔焊接头。

1)熔焊接头:熔焊接头由焊缝金属、熔合线、热影响区和母材所组成。而焊缝金属是填充材料和部分母材熔化后凝固而成的铸造组织。熔焊接头各部分的组织是不均匀的,性能上也存在差异。

这是由于以上四个区域化学成分和金相组织不同,并且接头处往往改变了构件原来的截面和形状,出现不连续,甚至有缺陷,形成不同程度的应力集中,还有焊接残余应力和变形,大的刚度等都对接头的性能有影响,结果使接头不仅力学性能不均匀,而且物理化学性能也存在差异。

为保证焊接结构可靠地工作,希望焊接接头具有与母材相同的力学性能,有些情况下还希望获得相同的物理和化学性能,如导电、导磁、抗腐蚀性能和相同的光泽和颜色等。

就焊缝金属而言,往往形成柱状晶铸造组织,一般较母材的强度高且硬,而韧性下降。对于高强度钢,采用适当的工艺措施,如预热、缓冷或采用合适的热输人也可获得要求性能的焊缝金属。一般来说,焊缝金属强度相对母材强度可能要高或低,前者称为高匹配,后者称为低匹配。

宽度不大的热影响区,由于焊接温度场梯度大,各点的热循环大不相同,造成了组织和性能的不同。这种差别和被焊金属的组织成分、焊接热输人有关。

焊接操作的基本方法如下：

1)首先准备好被焊件、焊锡丝和电烙铁，并清洁电烙铁头。

2)预热电烙铁，待电烙铁变热后，用电烙铁给元器件引脚和焊盘同时加热。

【注意】

加热时，烙铁头要同时接触焊盘和引脚，尤其一定要接触到焊盘。电烙铁头的椭圆截面的边缘处要先镀上锡，否则不便于给焊盘加热。加热时，烙铁头切不可用力压焊盘或在焊盘上转动，由于焊盘是由很薄的铜箔贴敷在纤维板上的，在高温时机械强度很差，稍一用力焊盘就会脱落。

3)给元器件引脚和焊盘加热1～2s后，这时仍保持电烙铁头与它们的接触，同时向焊盘上送焊锡丝，随着焊锡丝的熔化，焊盘上的锡将会注满整个焊盘并堆积起来，形成焊点。

在正常情况下，焊接形成的焊点应该流满整个焊盘，表面光亮，形状如干沙堆，焊锡与引脚及焊盘能很好地融合，看不出界限。

4)在焊盘上形成焊点后，先将焊锡丝移开，电烙铁在焊盘上再停留片刻，然后迅速移开，使焊锡在熔化状态下恢复自然形状。电烙铁移开后要保持元器件和电路板不动。因为此时的焊点处在熔化状态，机械强度极弱，元器件与电路板的相对移动会使焊点变形，严重影响焊接质量。

焊接技巧快拿走不谢：

厚板与薄板的焊接1、用熔化极气体保护（GMAW）和药芯焊丝气体保护焊（FCAW）焊接钢制工件时，如果工件的板厚超过了焊机可以达到的较大焊接电流，将如何进行处理？

解决方法是焊前预热金属。采用丙烷、标准规定的气体对工件焊接区域进行预热处理，预热温度为150～260℃，然后进行焊接。对焊接区域金属进行预热的目的是防止焊缝区域冷却过快，不使焊缝产生裂纹或未熔合。

2、如果需要采用熔化极气体保护焊或药芯焊丝气体保护焊将一薄金属盖焊接在较厚钢管上，进行焊接时如果不能正确调整焊接电流，可能会导致两种情况：

一是为了防止薄金属烧穿而减小焊接电流，此时不能将薄金属盖焊接到厚钢管上；二是焊接电流过大会烧穿薄金属盖。这时应如何进行处理？

主要有两种解决方法:

① 调整焊接电流避免烧穿薄金属盖，同时用焊炬预热厚钢管，然后采用薄板焊接工艺对两金属结构进行焊接。

② 调整焊接电流以适合于厚钢管的焊接。进行焊接时，保持焊接电弧在厚钢管上的停留时间为90%，并减少在薄金属盖上的停留时间。应指出，只有当熟练掌握这项技术时，才能得到良好的焊接接头。

3、当将一薄壁圆管或矩形薄壁管件焊接到一厚板上时，焊条容易烧穿薄壁管部分，除了上述两种解决方法，还有其他的解决方法吗？

有，主要是在焊接过程中采用一个散热棒。如将一个实心圆棒插入薄壁圆管中，或将一实心矩形棒插入矩形管件中，实心棒将会带走薄壁工件的热量并防止烧穿。一般来说，在多数供货的中空管或矩形管材料中都紧密安装了实心圆棒或矩形棒。焊接时应注意将焊缝远离管子的末端，管子的末端是易发生烧穿的薄弱区域。