钎剂,也称为助焊剂,在钎焊过程中起着重要作用。以下是关于钎剂的详细介绍:
作用
去除氧化物:钎焊时,焊件和钎料表面通常会存在氧化膜,这会阻碍钎料对焊件的润湿和铺展。钎剂能够通过化学反应去除这些氧化物,使焊件和钎料的清洁表面暴露出来,有利于钎料与焊件之间形成良好的冶金结合。
改善润湿性:钎剂可以降低钎料与焊件表面的界面张力,使钎料更容易在焊件表面铺展和流动,从而提高钎料对焊件的润湿能力,保证钎料能够均匀地填充钎缝间隙。
保护作用:在钎焊过程中,钎剂覆盖在焊件和钎料表面,形成一层保护膜,防止它们在加热过程中再次被氧化,为钎焊过程提供一个相对纯净的环境,有利于获得高质量的钎焊接头。
分类
恒行2按化学成分分类:可分为无机钎剂、有机钎剂和金属盐钎剂等。无机钎剂具有较强的去除氧化物能力,活性高,但腐蚀性相对较大,常用于硬钎焊;有机钎剂腐蚀性小,残留容易清洗,但去除氧化物能力较弱,一般用于软钎焊;金属盐钎剂则具有较高的热稳定性和活性,适用于一些高温钎焊工艺。
恒行2按钎焊温度分类:可分为低温钎剂、中温钎剂和高温钎剂。不同温度范围的钎剂其成分和性能有所不同,以适应不同钎料和焊件在相应温度下的钎焊需求。例如,低温钎剂适用于钎焊温度低于 450℃的情况,通常用于电子元件的钎焊;高温钎剂则用于钎焊温度高于 800℃的场合,如航空航天领域中高温合金的钎焊。
常用钎剂举例
硼砂和硼酸:是常用的无机钎剂,常用于铜及铜合金、钢等材料的钎焊。硼砂在高温下能分解产生硼酸钠,具有较好的去除氧化物能力;硼酸则具有较低的熔点,能在较低温度下起到助焊作用。两者常混合使用,可根据不同的钎焊材料和工艺要求调整比例。
氯化物和氟化物钎剂:这类钎剂具有很强的活性,能有效地去除金属表面的氧化物,常用于铝及铝合金的钎焊。由于铝表面的氧化膜非常稳定,需要用含有氟离子的钎剂来破坏氧化膜,使钎料能够润湿铝表面。例如,由氯化钾、氯化钠、氟化钾等组成的钎剂是铝合金钎焊中常用的钎剂。
恒行2松香钎剂:属于有机钎剂,是电子工业中常用的软钎焊钎剂。松香具有良好的绝缘性能和较小的腐蚀性,对电子元件无损害。在钎焊过程中,松香能去除焊件表面的轻微氧化物,同时改善钎料的润湿性。通常还会在松香中添加一些活性剂,如活性剂三乙醇胺等,以提高其活性。
使用注意事项
恒行2选择合适的钎剂:根据钎焊材料、钎料种类以及钎焊工艺要求,选择匹配的钎剂。不同的焊件和钎料需要不同类型的钎剂来保证钎焊质量。例如,钎焊铜材和铝材就需要使用不同成分的钎剂。
适量使用:钎剂用量过多,会导致钎缝中钎剂残留增加,可能会对焊件产生腐蚀作用,还会影响钎焊接头的外观和性能;用量过少,则不能充分发挥其去除氧化物和改善润湿性的作用。一般来说,应根据焊件的大小、表面状况和钎缝间隙等因素,合理控制钎剂的用量。
恒行2清洁焊件表面:在使用钎剂前,必须将焊件表面的油污、铁锈、灰尘等杂质清除干净,以保证钎剂能够与焊件表面充分接触,发挥其应有的作用。否则,杂质会阻碍钎剂与氧化物的反应,降低钎剂的效果。
防止钎剂污染:钎剂应存放在干燥、清洁的环境中,避免受潮和被杂质污染。使用过程中,要防止钎剂与其他化学物质混合,以免发生化学反应而改变其性能。
去除钎剂残留:钎焊完成后,应及时去除焊件表面的钎剂残留。对于一些腐蚀性较强的钎剂,如果残留不清除,会在焊件表面形成腐蚀产物,影响焊件的外观和耐腐蚀性。去除钎剂残留的方法通常有热水清洗、有机溶剂清洗、化学清洗等,可根据钎剂的种类和焊件的要求选择合适的清洗方法。
钎剂残留会对焊件产生多方面的影响,主要包括以下几点:
腐蚀作用:部分钎剂具有一定的腐蚀性,残留的钎剂会与焊件金属发生化学反应,导致焊件表面出现腐蚀痕迹,降低焊件的耐腐蚀性和使用寿命。尤其是在潮湿或有腐蚀性介质的环境中,腐蚀问题会更加严重。例如,在电子设备中,氯化物钎剂残留可能会腐蚀电路板上的金属线路,造成线路短路或断路,影响设备的正常运行。
电气性能下降:对于一些对电气性能要求较高的焊件,如电子元件的钎焊接头,钎剂残留可能会导致绝缘性能下降,增加漏电风险,或者影响信号传输的稳定性。例如,松香基钎剂残留如果未清理干净,可能会吸附灰尘和水分,使接头处的绝缘电阻降低,影响电子设备的可靠性。
外观质量受损:钎剂残留会使焊件表面出现污渍、斑点或变色等现象,影响焊件的外观质量。在一些对外观要求较高的产品中,如珠宝首饰、装饰性金属制品等,钎剂残留会降低产品的美观度,甚至可能导致产品不合格。
机械性能降低:残留的钎剂可能会渗入钎焊接头的缝隙中,影响接头的致密性和结合强度。在受力情况下,这些薄弱部位容易出现裂纹或断裂,降低焊件的整体机械性能。例如,在机械制造领域,钎焊接头的强度对于保证设备的可靠性至关重要,钎剂残留可能会成为潜在的安全隐患。
影响后续加工:如果焊件需要进行后续的加工处理,如电镀、涂漆等,钎剂残留会阻碍涂层与焊件表面的良好结合,导致涂层附着力下降,容易出现起皮、剥落等问题。这不仅会影响涂层的防护性能,还会影响产品的整体质量和使用寿命。
钎剂和焊膏有什么区别?
恒行2钎剂和焊膏在成分、形态、用途、工艺等方面存在区别,具体如下:
成分
钎剂:主要由活性剂、助熔剂、成膜剂等组成。活性剂通常是一些具有腐蚀性的物质,如氯化物、氟化物等,用于去除焊件表面的氧化物;助熔剂一般为硼砂、硼酸等,可降低钎料的熔点,改善钎料的流动性;成膜剂则能在焊件表面形成一层保护膜,防止焊件在加热过程中再次氧化。
焊膏:主要由合金粉末、助焊剂和粘结剂等组成。合金粉末是焊膏的主要成分,通常为锡、铅、银、铜等金属的合金,决定了焊膏的焊接性能和焊点的机械性能;助焊剂的作用与钎剂类似,用于去除焊件表面的氧化物和改善润湿性;粘结剂则使合金粉末和助焊剂能够均匀混合并具有一定的粘性,便于将焊膏印刷或涂抹在焊件表面。
形态
恒行2钎剂:通常为液态或固态。液态钎剂具有良好的流动性,能够快速均匀地覆盖在焊件表面,但在储存和使用过程中需要注意防止泄漏和挥发;固态钎剂一般为粉末状或块状,便于储存和运输,但在使用时需要将其加热熔化或溶解在适当的溶剂中才能发挥作用。
恒行2焊膏:一般为膏状,具有一定的粘性和触变性。粘性使焊膏能够粘附在焊件表面,不易流淌,便于操作;触变性则使焊膏在受到外力搅拌或挤压时,粘度会降低,容易流动,而当外力消失后,又能迅速恢复到原来的粘度,有利于焊膏的印刷和涂布。
用途
钎剂:主要用于钎焊过程,帮助去除焊件表面的氧化膜,改善钎料对焊件的润湿性能,使钎料能够更好地填充钎缝间隙,从而获得良好的钎焊接头。它适用于各种钎焊工艺,包括火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊等,可用于焊接各种金属材料,如铜、铝、钢、不锈钢等。
恒行2焊膏:主要用于电子元件的表面贴装技术(SMT),将电子元件焊接到印制电路板(PCB)上。在 SMT 工艺中,先将焊膏印刷在 PCB 的焊盘上,然后将电子元件放置在焊膏上,通过回流焊工艺使焊膏中的合金粉末熔化,实现电子元件与 PCB 之间的电气连接和机械固定。此外,焊膏也可用于一些小型电子设备的手工焊接。
使用工艺
钎剂:使用时,通常先将焊件表面清理干净,然后将钎剂涂抹或喷涂在焊件表面,或者将焊件在钎剂中浸泡一段时间,使钎剂充分覆盖焊件表面。接着进行钎焊操作,在加热过程中,钎剂会发挥作用,去除焊件表面的氧化物,并降低钎料的表面张力,使钎料能够顺利地在焊件表面铺展和填充钎缝。钎焊完成后,需要根据钎剂的种类和焊件的要求,及时去除钎剂残留,以防止对焊件产生腐蚀等不良影响。
焊膏:在使用焊膏时,首先要根据焊接对象和工艺要求选择合适的焊膏型号和规格。然后通过印刷工艺将焊膏精确地印刷到 PCB 的焊盘上,印刷的厚度和精度对焊接质量有重要影响。接着将电子元件准确地放置在印刷好焊膏的焊盘上,放入回流焊炉中进行加热。在回流焊过程中,焊膏经历预热、保温、回流和冷却等阶段,合金粉末在回流阶段熔化,与电子元件和 PCB 焊盘形成良好的焊接连接。焊接完成后,一般不需要专门去除焊膏残留,因为现代焊膏的残留通常具有良好的绝缘性和稳定性,不会对电子设备的性能产生明显影响。但在一些对可靠性要求极高的场合,也可能需要进行清洗处理。