A. 强力焊接剂的作用是什么
助焊剂(flux):在焊接工艺中能帮助和促进焊接过程,同时具有保护作用、阻止氧化反应的化学物质。助焊剂可分为固体、液体和气体。主要有“辅助热传导”、“去除氧化物”、“降低被焊接材质表面张力”、“去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积”、“防止再氧化”等几个方面,在这几个方面中比较关键的作用有两个就是:“去除氧化物”与“降低被焊接材质表面张力”。
助焊剂的作用
助焊剂中的主要起作用成分是松香,松香在260摄氏度左右会被锡分解,因此锡槽温度不要太高. 助焊剂是一种促进焊接的化学物质。在焊锡中,它是一种不可缺少的辅助材料,其作用极为重要。
(1)溶解被焊母材表面的氧化膜
在大气中,被焊母材表面总是被氧化膜覆盖着,其厚度大约为2×10-9~2×10-8m。在焊接时,氧化膜必然会阻止焊料对母材的润湿,焊接就不能正常进行,因此必须在母材表面涂敷助焊剂,使母材表面的氧化物还原,从而达到消除氧化膜的目的。
(2)防止被焊母材的再氧化
母材在焊接过程中需要加热,高温时金属表面会加速氧化,因此液态助焊剂覆盖在母材和焊料的表面可防止它们氧化。
(3)降低熔融焊料的表面张力
熔融焊料表面具有一定的张力,就像雨水落在荷叶上,由于液体的表面张力会立即聚结成圆珠状的水滴。熔融焊料的表面张力会阻止其向母材表面漫流,影响润湿的正常进行。当助焊剂覆盖在熔融焊料的表面时,可降低液态焊料的表面张力,使润湿性能明显得到提高。 (4)保护焊接母材表面的作用 被焊材料在焊接过程中已破坏了原本的表面保护层。好的助焊剂在焊完之后,并迅速恢复到保护焊材的作用。
助焊剂的种类繁多,一般可分为无机系列、有机系列和树脂系列。
(1)无机系列助焊剂
无机系列助焊剂的化学作用强,助焊性能非常好,但腐蚀作用大,属于酸性焊剂。因为它溶解于水,故又称为水溶性助焊剂,它包括无机酸和无机盐2类。 含有无机酸的助焊剂的主要成分是盐酸、氢氟酸等,含有无机盐的助焊剂的主要成分是氯化锌、氯化铵等,它们使用后必须立即进行非常严格的清洗,因为任何残留在被焊件上的卤化物都会引起严重的腐蚀。这种助焊剂通常只用于非电子产品的焊接,在电子设备的装联中严禁使用这类无机系列的助焊剂。
(2)有机系列助焊剂(OA)
有机系列助焊剂的助焊作用介于无机系列助焊剂和树脂系列助焊剂之间,它也属于酸性、水溶性焊剂。含有有机酸的水溶性焊剂以乳酸、柠檬酸为基础,由于它的焊接残留物可以在被焊物上保留一段时间而无严重腐蚀,因此可以用在电子设备的装联中,但一般不用在SMT的焊膏中,因为它没有松香焊剂的粘稠性(起防止贴片元器件移动的作用)。
(3)树脂系列助焊剂
在电子产品的焊接中使用比例最大的是树脂型助焊剂。由于它只能溶解于有机溶剂,故又称为有机溶剂助焊剂,其主要成分是松香。松香在固态时呈非活性,只有液态时才呈活性,其熔点为127℃活性可以持续到315℃。锡焊的最佳温度为240~250℃,所以正处于松香的活性温度范围内,且它的焊接残留物不存在腐蚀问题,这些特性使松香为非腐蚀性焊剂而被广泛应用于电子设备的焊接中。 为了不同的应用需要,松香助焊剂有液态、糊状和固态3种形态。固态的助焊剂适用于烙铁焊,液态和糊状的助焊剂分别适用于波峰焊。 在实际使用中发现,松香为单体时,化学活性较弱,对促进焊料的润湿往往不够充分,因此需要添加少量的活性剂,用以提高它的活性。松香系列焊剂根据有无添加活性剂和化学活性的强弱,被分为非活性化松香、弱活性化松香、活性化松香和超活性化松香4种,美国MIL标准中分别称为R、RMA、RA、RSA,而日本JIS标准则根据助焊剂的含氯量划分为AA(0.1wt%以下)、A(0.1~0.5wt%)、B(0.5~1.0wt%)3种等级。 ①非活性化松香(R):它是由纯松香溶解在合适的溶剂(如异丙醇、乙醇等)中组成,其中没有活性剂,消除氧化膜的能力有限,所以要求被焊件具有非常好的可焊性。通常应用在一些使用中绝对不允许有腐蚀危险存在的电路中,如植入心脏的起搏器等。 ②弱活性化松香(RMA):这类助焊剂中添加的活性剂有乳酸、柠檬酸、硬脂酸等有机酸以及盐基性有机化合物。添加这些弱活性剂后,能够促进润湿的进行,但母材上的残留物仍然不具有腐蚀性,除了具有高可靠性的航空、航天产品或细间距的表面安装产品需要清洗外,一般民用消费类产品(如收录机、电视机等)均不需设立清洗工序。在采用弱活性化松香时,对被焊件的可焊性也有严格的要求。 ③活性化松香(RA)及超活性化松香(RSA):在活性化松香助焊剂中,添加的强活性剂有盐酸苯胺、盐酸联氨等盐基性有机化合物,这种助焊剂的活性是明显提高了,但焊接后残留物中氯离子的腐蚀变成不可忽视的问题,所以,在电子产品的装联中一般很少应用。随着活性剂的改进,已开发了在焊接温度下能将残渣分解为非腐蚀性物质的活性剂,这些大多数是有机化化合物的衍生物。
B. 焊剂的成份是什么
焊剂(welding flux)
焊接时,能够熔化形成熔渣和气体,对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种物质。用于埋弧焊的为埋弧焊剂。用于针焊时有:硬钎焊钎剂和软钎焊钎剂。
焊剂也叫钎剂,定义应该很广泛,包括熔盐、有机物、活性气体、金属蒸汽等,即除去母材和钎料外,泛指第三种用来降低母材和钎料界面张力的所有物质。
钎料与母材的湿润能力与钎料的本性固然有很大关系,但与钎剂的作用相比则次要多了。
焊剂的功能部分可分为三个:1、去除焊接面的氧化物,降低焊料熔点和表面张力,尽快达到钎焊温度。2、保护焊缝金属在液态时不受周围大气中有害气体影响。3、使液态钎料有合适流动速度以填满钎缝。
钎剂的熔点应该低于钎料熔点10-30摄氏度,特殊情况下也可使钎剂的熔点高于钎料。钎剂的熔点若过低于钎料则过早熔化使钎剂成分由于蒸发、与母材作用等原因使钎料熔化时钎剂已经失去活性。
钎剂的选择通常视氧化膜的性质而定。偏碱性的氧化膜例如:Fe、Ni、Cu等的氧化物常使用酸性的含硼酸酐(B2O3)的钎剂,偏酸性的氧化膜例如对付铸铁含高SiO2的氧化膜常用含碱性Na2CO3的钎剂使得生成易熔的Na2SiO3而进入熔渣。
一些氟化物的气体也常用作钎剂,它们反应均匀,焊后不留残渣。BF3常和N2混合使用在高温下钎焊不锈钢。
在450摄氏度以下钎焊用的钎剂成为软钎剂。软钎剂分为两种,一是水溶性的通常是盐酸盐和磷酸盐的单个或索格盐的水溶液构成,活性高,腐蚀性强,焊后需要清洗。林一种是不溶于水的有机物钎剂,通常以松香或人工树脂为基,加入有机酸、有机胺或其HCL或HBr的盐,以提高去膜能力和活性。
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