手工焊接与拆焊技术

手工焊接电烙铁是手工焊接的基本工具，它的作用是把适当的热量传送到焊接部位，以便只熔化焊料而不熔化元件，使焊料和被焊金属连接起来。正确使用电烙铁是电子装接工必须具备的技能之一。常用的电烙铁有外热式和内热式两大类。电子设备装配与维修中常用的焊接工具是内热式电烙铁，所以本实训项目重点介绍内热式电烙铁。一、内热式电烙铁的结构内热式电烙铁的发热器件(发热芯子)装置于烙铁头内部，故称为内热式电烙铁，常用的规格有20W、35W、50W等，其外形与结构如图3-1-1所示。它的结构比较简单，由烙铁头、金属套管、手柄、加热体等4个主要部分组成。图3-1-1内热式电烙铁的外形与结构图注：对于初学者来说，焊接小功率的阻容元件、晶体管、集成电路、印制电路板的焊盘或塑料导线时，选用20W的内热式电烙铁最好。二、内热式电烙铁使用注意事项(1)烙铁头要经常保持清洁。(2)工作时电烙铁要放在特制的烙铁架上，以免烫坏其他物品而造成安全隐患，常用的烙铁架如图3-1-2所示。烙铁所放位置一般是在工作台的右上方，以方便操作。(3)利用松香可判断烙铁头的温度。焊接过程中需要使烙铁处于适当的温度，可以常用松香来判断烙铁头的温度是否适合焊接，常用松香如图3-1-3所示。在烙铁头上化一点松香，根据松香的炽量大小判断温度最否合适，如表3-1-1所示。图3-1-2专用烙铁架图3-1-3常用松香表3-1-1利用松香判断烙铁头的温度现象烟量大小烟量小，持续时间长烟量中等，烟消失时间为6-8s烟量大，消失很快温度判断温度低，不适于焊接烙铁头温度适当，适于适于焊接温度高不适于焊接三、新烙铁的处理一把新烙铁不能拿来就用，必须先去掉烙铁头表面的氧化层，再镀上一层焊锡后才能使用。不管烙铁头是新的，还是经过一段时间的使用或表面发生严重氧化，都要先用锉刀或细砂将烙铁头按自然角度去掉端部表层及损坏部分并打磨光亮，然后镀上一层焊锡。其处理方法和步骤如表3-1-2所示。表3-1-3电烙铁的拆卸步骤步骤图示方法1待处理的烙铁头步骤图示方法2通电前，用锉刀或砂布打磨烙铁头，将其氧化层除去，露出平整光滑的铜表面3通电后，将打磨好的烙铁头紧压在松香上，随着烙铁头的加温松香逐步熔化，使烙铁头被打磨好的部分完全浸在松香中4待松香出烟量较大时，取出烙铁头，和焊锡丝在烙铁头上镀上薄薄的一层焊锡5检查烙铁头的使用部分是否全部镀上焊锡，如有未镀的地方，应重涂松香、镀锡，直至镀好为止四、电烙铁的拆装与检测1．电烙铁的拆装拆卸电烙铁时，首先拧松手柄上的紧固螺钉，旋下手柄，然后拆下电源线和烙铁芯，最后拨下烙铁头。如表3-1-3所示。表3-1-3电烙铁的拆卸步骤步骤图示方法步骤图示方法1待处理的烙铁头2拧松手柄上的紧固螺钉3旋下手柄4拆下电源线5拧松烙铁芯上的螺钉安装时的次序与拆卸相反，只是在旋紧手柄时，勿使电源线随手柄一起扭起，以免将电源线接头处绞继而造成开路或绞在一起而形成短路。需要特别指出的是，在安装电源线时，其接头处裸露的铜线一定要尽可能短，以免发生短路事故。拆卸后的电烙铁如图3-1-4所示。图3-1-4拆卸后的电烙铁2．电烙铁的故障检测电烙铁的故障一般有短路和开路两种。如果是短路，短路的地方一般在手柄中或插头中的接线处。此时用万用表电阻挡检查电源线插头之间的电阻，会发现阻值趋于零。如果接上电源几分钟后，电烙铁还不发热，若电源供电正常，那么一定在电烙铁的工作回路中存在开路现象。以20W电烙铁为例，这时应首先断开电源，然后旋开手柄，用万用表R×100挡测烙铁芯两个接线柱间的电阻值，如图3-1-5所示。图3-1-5测烙铁芯两个接线柱间的电阻值如果测出的电阻值在2kΩ左右，说明烙铁芯没问题，一定是电源线或接头脱掉，此时应更换电源线或重新连接；如果测出的电阻值无穷大，则说明烙铁芯的电阻丝烧断，正常电阻值在2kΩ左右此时更换烙铁芯，即可排除故障。五、熟悉手工焊接方法在手工制作产品、设备维修中，手工焊接技术仍是主要的焊接方法，它是焊接工艺的基础。手工焊接的步骤一般根据被焊件的容量大小来决定，有五步和三步焊接法，通常采用五步焊接法。1．五步焊接法五步焊接作法的工艺流程：准备→加热焊接部位→供给焊锡→移开焊锡丝→移开电烙铁。具体操作步骤如表3-1-4所示。表3-1-4手工焊接的五步焊接步骤步骤图示方法准备施焊准备好被焊元器件，将电烙铁加热到工作温度，烙铁头保持干净并吃好锡，一手握好电烙铁，一手拿好焊锡丝，烙铁头和焊锡丝同时移向焊接点，电烙铁与焊料分别居于被焊元器件两则加热焊件烙铁头接触被焊元器件，包括被焊元器件端子和焊盘在内的整个焊件全体要均匀受热。一般让烙铁头部分(较大部分)接触容量较大的焊件，炽铁头侧面或边缘部分接触容量较小的焊件，以保证焊件均匀受热，不要施加压力或随意拖动烙铁送人焊丝当被焊部位升温到焊接温度时，送上焊锡丝并与元器件焊点部位接触，熔化并润湿应从电烙铁对面接触焊悠扬。送锡量要合适，一般以能全面润湿整个焊点为佳。如果焊锡堆积过步骤图示方法多，内部就可能掩盖着某种缺隐患，而且焊点的强度也不一定度；但如果焊锡填充得太少，就会造成焊点不够饱满、焊接强度较低的缺陷移开焊丝当焊锡丝熔化到一定量以后，迅速移去焊锡丝移开烙铁移去焊料后，在助焊剂还未挥发之前，迅速移去电烙铁，否则会留下不良焊点。电烙铁撤离方向会影响焊锡的留存量，一般以与崭向45。角的方向撤离。撤掉电烙铁，应往回收，回收动作要干脆、熟练，以免形成拉尖；收电烙铁的同时，应轻轻旋转一下，这样可以吸收多余的焊料注意：完成上述步骤后，焊点应自然冷却，严禁用嘴吹或其他强制冷却方法。在焊料完全凝固以前，不能移动被焊件之间的位置，以防产生假焊现象。2．三步焊接法对于热容量小的焊件，可以采用三步焊接操作法。三步焊接操作法的工艺流程：准备→加热焊接部位并同时供焊锡→移开焊锡丝并同时移动电烙铁。具体操作步骤如表2-5-6所示。表3-1-5手工焊接的三步焊接步骤步骤图示方法准备右手持电烙铁，左手拿锡丝并与电烙铁靠近，处于随时可以焊接的状态加热与加焊料在被焊件的两则，同时放上电烙铁和焊锡丝，并熔化适当的焊料移动烙铁和焊锡丝当焊料的扩散达到要求后，迅速拿开烙铁和焊锡丝。拿开焊锡的时间不得迟于移开电烙铁的时间知识探究一、焊接材料主要是指连接金属的焊料清除金属表面氧化物的焊剂。1．焊料能熔合两种以上的金属使其成为一个整体，而且熔点较被熔金属低的金属或合金都可作焊料。用于电子整机产品焊接的焊料一般为锡铅合金焊料，称为“焊锡”，如图3-1-6所示。图3-1-6焊锡丝表面氧化膜，并防止焊料和被焊金属表面再次氧化，以保护纯净的焊接接触面。它是保证焊接顺利进行并获得高质量焊点必不可少的辅助材料。助焊剂各类较多，分成无机类、有机类和以松香为主体的树脂类三大类。常用的树脂类焊剂有松香酒精助焊剂和中性助焊剂等。(1)松香酒精助焊剂。在常温下松香呈固态，不易挥发，加热后极易挥发，有微量腐蚀作用，且绝缘性能好。配制时，一般将松香按1:3比例深于酒精溶液中制成松香酒精助焊剂。使用方法有两种，一是采用预涂覆法，将其涂于印制板电路表面，以防止印制板表面氧化，这样，既有利于焊接，又有利于印制板的保存；二是采用后涂覆法，在焊接过程中加入助焊剂与焊锡同时使用，一般制成固体状态加在焊锡丝中。(2)中性助焊剂。中性助焊剂具有活化性强、焊接性能好的特点，而且焊前不必清洗，能有效避免产生虚焊、假焊现象。它也可制成固体状态加在焊锡丝中。(3)选用助焊剂的原则。锡(Sn)是一种银白色、质地软、熔点为232℃的金属，易与铅、铜、银、金等金属反应，生成金属化合物，在常温下有较好的耐腐蚀性。铅(Pb)是一种灰白色、质地较软、熔点327℃的金属，与铜、锌、铁等金属不相深，抗腐蚀性强。由于熔化的锡具有良好的浸润性，而熔化的铅具有良好的热流动性，当它们按适当的比例组成合金，就可作为焊料，使焊接面和被焊金属紧密结合一体。根据锡和铅不同配比，可以配制不同性能的锡合金材料。2．助焊剂在焊接过程中，助焊剂的作用是为了净化焊料、去除金属①熔点低于焊锡熔点。②在焊接过程中有较高的活化性，黏度小于焊锡。③绝缘性好，无腐蚀性，焊接后残留物无副作用，易清洗。二、电熔铁的正确使用法1．烙铁头的维护烙铁头一般用紫铜和合金材料制成，紫铜烙铁头的在高温下表面容易氧化、发黑，其端部易被焊料侵蚀而失去原有形状。因此，在使用过程中，尤其是初次使用时需要修整烙铁头。具体方法如下。(1)用锉刀清烙铁头表面氧化层，使其露出铜色，并将烙铁头修整成适合焊接的形状。(2)接通电烙铁的电源，用浸水海绵或湿布轻轻地擦拭烙铁头，以清理加热后的烙铁头。(3)将烙铁头加热到足以熔化焊料的温度。(4)及时在清洁后的烙铁头上涂一薄层焊料，以防止烙铁头的氧化，同时有助于将热传到焊接表面上去，提高电烙铁的可焊性。（5)在电烙铁空闲时，烙铁头上应保留少量焊料，这有助于保持烙铁头清洁和延长其使用寿命。为了提高焊接质量，延长烙接头的使用寿命，目前大量使用合金烙铁头。在正常使用的情况下，其寿命比一般烙铁头要长得多。和紫铜烙铁头使用方法不同的是，合金烙铁头使用时不得用吵纸或锉刀打麻烙铁头。2．电烙铁的常用握法电烙铁使用时一般有反握、正握和握笔三种方法。如图3-1-7所示。(a)反握式(b)正握式(c)握笔式图3-1-7电烙铁的三种握法具体方法因人而异，其中握笔式较适合于初学者和使用小功率电烙铁焊接印制板。三、其他常用焊接工具在电子产品的装配过程中，我们经常需要对导线进行剪切、剥头、捻线等加工处理，对元器件的引线加工成形等。在没有专用工具和设备或只需加工少量元器件引线时，要完成这些准备工序往往离不开钳口、剪切、紧固等常用手工工具的使用。下面让我们来认识一下这些常用工具，并熟练它们的使用方法和使用技艺，如图3-1-8所示。图3-1-8常用焊接工具1．斜口钳主要用于剪切导线，尤其是剪掉印制线路板焊接点上多余的引线，选用斜口钳效果最好。斜口钳还经常代替一般剪刀剪切绝缘套管等。2．尖嘴钳一般用来夹持小螺母、小零部件，尖嘴钳一般带有绝缘套柄，使用方便，且能绝缘。3．镊子镊子的主要用途是在手工焊接时夹持导线和元器件，防止其移动。还可以用摄子对元器件进行引线成形加工，使元器件的引线加工成一定的形状。4．剥线钳剥线钳适用于各种线径橡胶电线、电缆芯线的剥皮。它的手柄是绝缘的，用剥线钳剥线的优点在于使用效率高，剥线尺寸准确、不易损伤芯线。还可根据被剥导线的线径大小，在钳口处选用不同直径的小孔，以达到不损坏芯线的目的。5．剪刀剪切金属材料用剪刀，其头部短而且宽，刃口角度较大，能承受较大的剪切力。6．螺丝刀螺丝刀又称改锥和起子。它有多种分类，按头部形状的不同，可分为一字形和十字形两种。当需要旋转一字槽螺钉时，应选用一字形螺丝刀。使用前，必须螺丝刀头部的长知和宽窄与螺钉相适应。十字形螺丝刀用来旋转十字槽螺钉，其安装强度比一字形螺丝刀大，而且容易对准螺钉槽。使用时，也必须注意螺丝刀头部与螺钉槽相一致，以避免损坏螺钉槽。技能训练1．内热式电烙铁的拆装与维护训练内容：(1)拆解电烙铁，并测量电烙铁芯的电阻值，判断是否正常。(2)按要求完成电烙铁组装。(3)通电上锡，使烙铁头熔上一层均匀的薄锡。操作步骤：(1)用螺丝刀将电烙铁手柄上的螺钉旋下，手柄同时旋下，或手柄从外拉出。(2)再用尖嘴钳将烙铁头从外拉下，或用螺丝刀将烙铁头上的两个螺钉旋下。(3)用万用表测量电烙铁芯，电阻在2kΩ之间为正常。(4)组装过程是先装电烙铁芯→装接线柱或连接烙铁芯→装电源线和手柄→装上烙铁头即可。(5)通电后，将烙铁头浸在松香中，当烙铁头上有一定热量时，将焊锡丝熔化在烙铁头上，涂抹均匀全面。2．手工焊接练习训练内容：按图3-1-9所示装配工艺要求将镀锡裸铜丝加工成形并完成在单孔电路板上的插装、焊接。操作步骤：图3-1-9镀锡裸铜丝插装面(1)用斜口钳将镀锡裸铜丝剪成约20cm长的线材，然后用钳口工具用力拉住镀锡裸铜丝口钳按图3-1-9(a)所示。这时镀锡裸铜丝有伸长的感觉。镀锡裸铜丝经拉伸变直，再用斜口钳按图3-1-9所示工艺要求，剪成长短不同的线材待用。(2)按图3