中热机械的手工热板焊接工艺原理

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手工焊接的技术要领
  摘要:文章简述了手工焊接的基本概念和相关术语,同时对操作中常见的问题和注意事项进行了讨论 中国论文网 http://www.xzbu.com/7/view-6285078.htm  关键词:焊接;设备;安全   前言   焊接是设备机械制造和维修中不可或缺的基本环节,广泛的应用在各类工业部门,从尖端领域的航天工程的人造卫星,运载火箭的民用领域,到导弹、舰艇等种常规军事领域,从核工业、大型热电厂及水轮发电机组到各类民用设备,从船舶工业、陆路运输、航空运输等运输工具;从各类石油化工生产机械,重型起重机械、开矿设备、农业设备、电气设备、电子元器件。建筑安装工业等都离不开焊接这种工艺技术。在一些工业领域,焊接都属于关键技术环节,金属设备、工件与电子元器件的安装与维修中焊接工艺也是意义重大。   一、焊接的常用术语与分类   焊接的定义是指金属之间,用局部快速加热和加压等措施,激发金属内部的原子结合能量,让金属连接成一个刚体的一类热加工技术。具体可分为溶解焊接、高压焊接、钎焊三个类别。   溶解焊接是指把焊接的金属结合部分快速加温到熔化程度,同时加入填充金属物质,使其凝固后彼此链接在一起成刚体。常用的有电子弧焊、燃气焊等。高压焊是施加特定的压力,让两个结合面充分接触并产生较大的塑性形变,从而让两焊接件结合在一起。接触电焊、摩擦电焊等都属于高压焊接技术。钎焊是只对焊接工件的填充金属用的钎料实施适当加温,中间没有焊件金属熔化的过程,而熔点比较与焊件金属低的钎料熔化会大量填充在焊件间的缝隙处,使焊件紧密的链接起来。   二、电弧焊设备简介   手动电弧焊的特点是操作简单,对设备要求不高,是可以在各种环境中顺利的完成各类金属材料在各个位置的不同接头型式的焊接工艺,在实际生产中应用很广泛。手动电弧焊装备施工中需要满足一下条件,引弧过程简单,通常用直流焊机的空载40-90V,交流焊机需要50-90v。同时电焊机的短路电流要注意避免过大,焊接电流可以灵活调节。电焊机的结构要求简单可靠、重量轻同时容易维修。   交流电焊机一类能满足焊接要求的特种降压装置,又称焊接变压装备。电焊机主的有以下几部分组成,固定铁芯、可动铁芯、一级线弧圈与二级线弧圈等构成。电源外特性依靠二级线圈数量的变动实施粗调节。接线板上有两种接线方式,接法包括全部的线圈,导致焊接电流较小,空载状态电压高较高。第二种接法包括部分和全部线圈,焊接状态电流很大,同时空载电压较低。细调节是用手柄移动活动铁芯完成调节。   直流电焊机可以分为焊接发电装置与焊接整流装置两类。焊接发电装置是由交流电动部分与直流电焊部分构成,空载的电流的可调节范围为40-320A。焊接整流装置让交流电模式转化成直流电模式。同时此类装置没有旋转部分,一般由交流降压变压装置、磁饱与电抗器和整流装置几部分构成。整流装置的通途是使交流电变转化成直流电。使用直流电焊机的过程中,工件接入正极,焊条接如负极时成为正接法,反之成为反接法。正接法焊件的温度很高,熔化效果明显,反接法焊件温度较低,熔化比较缓慢。电焊条由焊丝与焊接皮组成。焊丝的主要作用是充焊缝金属与稳定电流的作用,它的化学构成间接影响焊缝的质量。药皮的主要功能是确保焊缝金属有合乎标准的化学构成与机械能力等,同时保证焊条有优秀的焊接工艺能力。电焊条的号码和指标加数字表示含义。首先表示电焊条的大分类,几个数字的中前几位数字表示各大分类中的若干小类别,第三位的字码表示药类型与电源类型。例如结420,表示钢结构专用焊条,42代表抗拉伸不小于42OMPa,第三个数字2代表药皮是钦硅胶,电源种类是交直双待。焊条的牌号众多,可以参照相关手册中查到。   三、焊接作业前准备工作   首先要穿戴好焊接工作服,在焊接有色金属工件操作,需要戴过滤和防毒面具。在潮湿关键种的电焊必须站在干燥的木板上保证安全,同时专用穿橡胶绝缘鞋。同时要认真研究结构件焊接技术、焊缝尺寸具体要求,选择科学合理的施焊技术。焊接电流选择要根据工件的材料,厚度和焊条型号与牌号,焊接方法和焊条使用说明来决定。   四、焊接过程的注意事项   从焊条直径来分析,一般的焊件的厚度变大,选择的焊条直径相应变粗,但焊厚板的过程中对接接头接口内的表面焊层使用较细的焊条。针对根部可以避免均匀焊透的不开接口的角度,T字接头、搭接缝隙和后期铲根封底焊的对接缝隙,焊接电流的通常情况下增加焊接电流能提升生产效率,由于电流很多,易发生焊缝咬边、击穿等问题出现,电流过小,也容易造成夹渣、未焊透的问题,且生产效率较低。   五、焊接过程的常见问题   在焊接作业中,经常发生设计不科学,原材料不兼容要求,准备工作不够,焊接规范选择不合理等问题,同时还出现焊接技术与工艺措施不合理等现象,都会使焊接接头造成比较明显的缺陷。焊接接口的缺陷可以区分为表面与核心的缺陷,表面的焊接瑕疵包括焊缝成型缺陷、夹渣和咬边等现象。焊透不完全的主要运用是有焊接规范不科学,接口中和前的层次缝隙上有夹杂物,焊缝清理没有做到认真彻底,缝隙是焊接结构中最严重的一种隐患。砂眼是焊接接中经常发生的缺陷问题,它对焊接的致密性和强度有很大影响。原因是由于金属在液态时含有杂质气体,应对此问题,焊条应充分烘干,焊前要注意清理接头处的铁锈与油污。   六、手工焊接的安全问题   电焊工必须认真学习焊接的知识,充分熟悉所运用的装置,设备的性能,遵守各类器具操作规程,预防生产事故和人身安全事故的发生。开始作业之前,需要熟悉焊接场地的工件、设备、工具等放置位置同时调整合理,同时对设备进行安检,注意电气联线和保护接地线的正确安全,电线接线点要接保证触良好,防止发热或出现火花。当确认工作场地无危险隐患后,才可以实施合闸,按动启动按钮给电,开始焊接。及时更换焊条,身体不能接触焊钳与零件,避免遭到电击。工作结束后停机操作,需要及时按动停止按钮,关闭电焊机电源,再关闭电源刀闸开关。注意有负荷状态下拉闸,避免烧伤拉闸者。   参考文献   [1]刘燕峰.手工电焊工艺技术及应用.科技与企业.2013 .22.   [2]王素.焊接的概念及电焊技术(上) 山东农机化2004.04.   [3]王素.焊接的概念及电焊技术(下) 山东农机化2004.05.   [4]宿忠旗.电焊焊接技术浅析.黑龙江科技信息.2013.32.
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手工下向焊焊接工艺及操作方法
&&手工向下焊焊接工艺及操作方法。
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电路制作中的手工焊接技巧
电路制作中的手工焊接技巧
  一、印制电路板的元件组装    通常我们把没有装载元件的印制电路板叫作印制基板。印制基板的两面分别叫作元件面和焊接面。    元器件装配到基板之前,一般都要进行加工处理,然后进行插装。良好的成形及插装工艺,不但能使机器性能稳定、防震、减少损坏等好处,而且还能得到机内整齐美观的效果。    1.焊接前的准备    (1)将被焊元器件的引线进行清洁、预镀锡和整形。    (2
  一、印制电路板的元件组装    通常我们把没有装载元件的印制电路板叫作印制基板。印制基板的两面分别叫作元件面和焊接面。    元器件装配到基板之前,一般都要进行加工处理,然后进行插装。良好的成形及插装工艺,不但能使机器性能稳定、防震、减少损坏等好处,而且还能得到机内整齐美观的效果。    1.焊接前的准备    (1)将被焊元器件的引线进行清洁、预镀锡和整形。    (2)清洁印制电路板的表面,主要是去除氧化层,检查焊盘和印制导线是否有缺陷和短路点等不足。    (3)熟悉相关印制电路板的装配图,并按图纸检查所有元器件的型号、规格及数量是否符合图纸的要求。    (4)装焊顺序。    元器件装焊的顺序原则是先低后高、先轻后重、先耐热后不耐热。一般的装焊顺序依次是电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管等。如下图所示。
  2.元器件引线的焊接使用工具:    尖嘴钳、平口钳、圆口钳、偏口钳、镊子、电烙铁等。    (1)预加工处理。    元器件引线在成形前必须进行加工处理。    这是由于元器件引线的可焊性虽然在制造时就有这方面的技术要求,但因生产工艺的限制,加上包装、储存和运输等中间环节时间较长,在引线表面会产生氧化膜,使引线的可焊性严重下降。    引线的再处理主要包括:引线的校直,表面清洁及上锡三个步骤。    要求:引线处理后,不允许有伤痕,镀锡层均匀,表面光滑,无毛刺和残留物。    (2)引线成形的基本要求。    引线成形工艺就是根据焊点之间的距离,做成需要的形状。目的是使它能迅速而准确地插入孔内,基本要求如下:    ①元件引线开始弯曲处,离元件端面的最小距离应不小于2mm。    ②弯曲半径不应小于引线直径的两倍。    ③怕热元件要求引线增长,成形时应绕环。    ④元件标称值应处于在便于查看的位置。    ⑤成形后不允许有机械损伤。    引线成形基本要求如下图所示。图中A&2R&2d;h:图2(a)为0~2mm,图2(b)h&2C=np(p为印制电路板坐标网格尺寸,n为正整数)。
  3.元器件的插装和排列    (1)插装。    可分为立式插装、卧式插装、倒立插装、横向插装和嵌入插装。    1)卧式插装。    将元器件紧贴印制电路板的板面水平放置。这种插装稳定性好,容易排列,维修方便。电阻器、轴向电容器、半导体二极管常采用卧式插装。分为两种形式,见下图所示。
  2)立式插装。    立式插装是将元器件垂直插入印制电路板。立式插装的优点是:元件密度大,拆卸方便,非轴向电容和三极管多采用这种方法。如下图所示。
  3)横向插装。    将元器件先垂直插入印制电路板,然后将其朝水平方向弯曲。如下图所示。
  4)倒立插装与嵌入插装。    将元器件倒立或嵌入置于印制电路板上。如下图所示。
  下面介绍一些特别元件的安装:    ①变压器。    变压器一般本身带有固定脚,安装时把固定脚插入印制电路板上对应的孔位,然后焊接即可。对于大型的电源变压器一般都不放在电路板上,如果需要放在电路板上则要用螺钉将其固定,螺钉上要加弹簧垫圈。在这儿提出一点,这类变压器的插孔在设计时一般都要放在电路板的边上,最好靠近电路板的固定处,否则电路板受压过大,易被折断。    ②大电容。    较大的电容器可用弹性夹固定在电路板上。如下图所示
  (2)元件排列要求:    有数据的面朝上,排列时要求方向一致。比如:元器年在垂直方向上所有的色标和字符都是从下面开始。一般的单面板的规则插孔只具有水平和垂直两个方向,可以为这两个方向分别设置一个排列方向。双面板一般两个面的插孔分别具有水平和垂直方向,那样只要给每个面指定一个排列方向即可。
  4.印制电路板的检查和修复    (1)在插装元件前一定要检查印制电路板的可焊性要求板面干净、无氧化发黑和污染。如只有几个焊盘氧化严重,可用蘸有无水乙醇的棉球擦拭之后再上锡。如果板面整个发黑,建议不使用该电路板。    如果必须使用该电路板,可把该电路板放在酸性溶液中浸泡,取出清洗、烘干后涂上松香乙醇助焊剂再使用。    (2)损坏电路板的修整在组装、维修过程中,遇到印制电路板铜箔翘起、断裂、焊盘脱落等情况,可予以修复。对于断裂的铜箔可采用搭接和跨接两种方式。    1)搭接法。    &搭接法&是一种将断裂处的两个端头搭接起来的方法,具体做法如下:    ①刮掉距两个端头5mm的那一段的表面上的助焊剂和涂覆层。    ②用乙醇擦拭这两个部位。    ③给这两个部位上锡,再把一段镀锡导线焊接上去。    这种方法适合断点出现在元件不密集的地方,否则需要采用跨接的方法。
  2)跨接法。    就是电流绕过断点附近的导线而从跨接导线上通过的一种方法。这和电路设计时的跳线有些类似,跨接点原则上可以选择断点两端导线上的任意点,但一般尽可能选择与断点较近的地方。对于焊盘脱落的情况,可以把元件的引脚当成一个跨接点来处理,跨接的处理和搭接相似。    当印制电路板上的印制导线翘起的时候,可在把这部分导线的底面清洗干净的情况下涂上用环氧树脂与基板加压沾牢。如果翘起的印制导线过于细小,可直接涂环氧树脂,再粘到基板上。    5.元器件插装后的引脚处理    元器件插到印制电路板上的插孔后,其引线穿过焊盘还应留有1~2mm,这样才可以保证锡焊后的焊点具有一定的机械强度。    但是引脚的不同处理会使得焊接所能承受的机械强度不同,常用的处理方法有:直插式、半打弯式和完全打弯式。
  二、印制板元件的焊接工艺    1.焊点要求    在完成电子线路的组装后,焊接便成为一个最主要的工作。一块电路板上有很多焊点,只要其中一个出了问题,就会影响整个电路的工作。不仅要保证焊接质量,还要提高焊接速度。就焊点而言,有以下几个要求:    (1)焊点要有足够的强度。    (2)焊点要可靠,具有良好的导电性能。    (3)焊点表面要光滑、干净。    2.电子制作过程中的手工焊接步骤    在电子制作中,常把手工锡焊过程归纳为八个字:    &一刮、二镀、三测、四焊&。    &一刮&是指处理被焊件的表面,方法与前面的对被焊件的焊前要求一致。    &二镀&是指对被焊部位进行搪锡处理。    &三测&是指用万用表等仪器、仪表对搪过锡的元件进行质量判断与参数检查,防止该元件在上板前已损坏而不宜使用。有时,有些易损件(如怕热)在电烙铁高温等不当焊接操作下会损坏。    &四焊&是指最后把测试合格的、已完成上述三个步骤的元器件焊到线路板上去。    3.手工焊接一般操作方法    (1)五步焊接法(见下图)    ①准备施焊。加热电烙铁,一般为30s左右。    ②加热焊件。一般加热4~10s左右。    ③熔化焊料。一般1~4s左右。    ④移开焊锡。45度方向移开。    ⑤移开电烙铁。垂直方向或45度方向移开。
    (2)三步焊接法(见下图)    对于热熔量小的焊件,例如:印制电路板上较细导线的连接,可以简化为三步操作:    ①准备施焊。    ②同时加热被焊件和焊料。    ③同时移开焊料和电烙铁。
    (3)正确的焊点形状(见下图)
  一、印制电路板的元件组装    通常我们把没有装载元件的印制电路板叫作印制基板。印制基板的两面分别叫作元件面和焊接面。    元器件装配到基板之前,一般都要进行加工处理,然后进行插装。良好的成形及插装工艺,不但能使机器性能稳定、防震、减少损坏等好处,而且还能得到机内整齐美观的效果。    1.焊接前的准备    (1)将被焊元器件的引线进行清洁、预镀锡和整形。    (2)清洁印制电路板的表面,主要是去除氧化层,检查焊盘和印制导线是否有缺陷和短路点等不足。    (3)熟悉相关印制电路板的装配图,并按图纸检查所有元器件的型号、规格及数量是否符合图纸的要求。    (4)装焊顺序。    元器件装焊的顺序原则是先低后高、先轻后重、先耐热后不耐热。一般的装焊顺序依次是电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管等。如下图所示。
  2.元器件引线的焊接使用工具:    尖嘴钳、平口钳、圆口钳、偏口钳、镊子、电烙铁等。    (1)预加工处理。    元器件引线在成形前必须进行加工处理。    这是由于元器件引线的可焊性虽然在制造时就有这方面的技术要求,但因生产工艺的限制,加上包装、储存和运输等中间环节时间较长,在引线表面会产生氧化膜,使引线的可焊性严重下降。    引线的再处理主要包括:引线的校直,表面清洁及上锡三个步骤。    要求:引线处理后,不允许有伤痕,镀锡层均匀,表面光滑,无毛刺和残留物。    (2)引线成形的基本要求。    引线成形工艺就是根据焊点之间的距离,做成需要的形状。目的是使它能迅速而准确地插入孔内,基本要求如下:    ①元件引线开始弯曲处,离元件端面的最小距离应不小于2mm。    ②弯曲半径不应小于引线直径的两倍。    ③怕热元件要求引线增长,成形时应绕环。    ④元件标称值应处于在便于查看的位置。    ⑤成形后不允许有机械损伤。    引线成形基本要求如下图所示。图中A&2R&2d;h:图2(a)为0~2mm,图2(b)h&2C=np(p为印制电路板坐标网格尺寸,n为正整数)。
  3.元器件的插装和排列    (1)插装。    可分为立式插装、卧式插装、倒立插装、横向插装和嵌入插装。    1)卧式插装。    将元器件紧贴印制电路板的板面水平放置。这种插装稳定性好,容易排列,维修方便。电阻器、轴向电容器、半导体二极管常采用卧式插装。分为两种形式,见下图所示。
  2)立式插装。    立式插装是将元器件垂直插入印制电路板。立式插装的优点是:元件密度大,拆卸方便,非轴向电容和三极管多采用这种方法。如下图所示。
  3)横向插装。    将元器件先垂直插入印制电路板,然后将其朝水平方向弯曲。如下图所示。
  4)倒立插装与嵌入插装。    将元器件倒立或嵌入置于印制电路板上。如下图所示。
  下面介绍一些特别元件的安装:    ①变压器。    变压器一般本身带有固定脚,安装时把固定脚插入印制电路板上对应的孔位,然后焊接即可。对于大型的电源变压器一般都不放在电路板上,如果需要放在电路板上则要用螺钉将其固定,螺钉上要加弹簧垫圈。在这儿提出一点,这类变压器的插孔在设计时一般都要放在电路板的边上,最好靠近电路板的固定处,否则电路板受压过大,易被折断。    ②大电容。    较大的电容器可用弹性夹固定在电路板上。如下图所示
  (2)元件排列要求:    有数据的面朝上,排列时要求方向一致。比如:元器年在垂直方向上所有的色标和字符都是从下面开始。一般的单面板的规则插孔只具有水平和垂直两个方向,可以为这两个方向分别设置一个排列方向。双面板一般两个面的插孔分别具有水平和垂直方向,那样只要给每个面指定一个排列方向即可。
  4.印制电路板的检查和修复    (1)在插装元件前一定要检查印制电路板的可焊性要求板面干净、无氧化发黑和污染。如只有几个焊盘氧化严重,可用蘸有无水乙醇的棉球擦拭之后再上锡。如果板面整个发黑,建议不使用该电路板。    如果必须使用该电路板,可把该电路板放在酸性溶液中浸泡,取出清洗、烘干后涂上松香乙醇助焊剂再使用。    (2)损坏电路板的修整在组装、维修过程中,遇到印制电路板铜箔翘起、断裂、焊盘脱落等情况,可予以修复。对于断裂的铜箔可采用搭接和跨接两种方式。    1)搭接法。    &搭接法&是一种将断裂处的两个端头搭接起来的方法,具体做法如下:    ①刮掉距两个端头5mm的那一段的表面上的助焊剂和涂覆层。    ②用乙醇擦拭这两个部位。    ③给这两个部位上锡,再把一段镀锡导线焊接上去。    这种方法适合断点出现在元件不密集的地方,否则需要采用跨接的方法。
  2)跨接法。    就是电流绕过断点附近的导线而从跨接导线上通过的一种方法。这和电路设计时的跳线有些类似,跨接点原则上可以选择断点两端导线上的任意点,但一般尽可能选择与断点较近的地方。对于焊盘脱落的情况,可以把元件的引脚当成一个跨接点来处理,跨接的处理和搭接相似。    当印制电路板上的印制导线翘起的时候,可在把这部分导线的底面清洗干净的情况下涂上用环氧树脂与基板加压沾牢。如果翘起的印制导线过于细小,可直接涂环氧树脂,再粘到基板上。    5.元器件插装后的引脚处理    元器件插到印制电路板上的插孔后,其引线穿过焊盘还应留有1~2mm,这样才可以保证锡焊后的焊点具有一定的机械强度。    但是引脚的不同处理会使得焊接所能承受的机械强度不同,常用的处理方法有:直插式、半打弯式和完全打弯式。
  二、印制板元件的焊接工艺    1.焊点要求    在完成电子线路的组装后,焊接便成为一个最主要的工作。一块电路板上有很多焊点,只要其中一个出了问题,就会影响整个电路的工作。不仅要保证焊接质量,还要提高焊接速度。就焊点而言,有以下几个要求:    (1)焊点要有足够的强度。    (2)焊点要可靠,具有良好的导电性能。    (3)焊点表面要光滑、干净。    2.电子制作过程中的手工焊接步骤    在电子制作中,常把手工锡焊过程归纳为八个字:    &一刮、二镀、三测、四焊&。    &一刮&是指处理被焊件的表面,方法与前面的对被焊件的焊前要求一致。    &二镀&是指对被焊部位进行搪锡处理。    &三测&是指用万用表等仪器、仪表对搪过锡的元件进行质量判断与参数检查,防止该元件在上板前已损坏而不宜使用。有时,有些易损件(如怕热)在电烙铁高温等不当焊接操作下会损坏。    &四焊&是指最后把测试合格的、已完成上述三个步骤的元器件焊到线路板上去。    3.手工焊接一般操作方法    (1)五步焊接法(见下图)    ①准备施焊。加热电烙铁,一般为30s左右。    ②加热焊件。一般加热4~10s左右。    ③熔化焊料。一般1~4s左右。    ④移开焊锡。45度方向移开。    ⑤移开电烙铁。垂直方向或45度方向移开。
    (2)三步焊接法(见下图)    对于热熔量小的焊件,例如:印制电路板上较细导线的连接,可以简化为三步操作:    ①准备施焊。    ②同时加热被焊件和焊料。    ③同时移开焊料和电烙铁。
    (3)正确的焊点形状(见下图)
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