第一篇:贴片芯片焊接心得
贴片芯片焊接心得
http://www.xiexiebang.com 发布时间:2011-7-21 10:56:45 焊接心得作为一名电子工程师,如果不会拿烙铁焊接,真的说不过去。而现在很多年青的工程师(也包括阿南)确确实实在忽略这方面动手能力的培养或很少有机会自己焊接板子,心里只想着学ARM,学Linux,而换个电阻、电容有时都要找焊接工人,更不用提TSOP等密集型的贴片IC了。所以在此阿南希望我们大伙都重视这些基础方便的训练,自己能焊的尽量自己焊,学着焊,如果有条件可以多请教那些焊接工人,他们都会有自己的技巧和心得。
练习焊接和学游泳一样,就要亲自去练习,反复的焊,焊多了就会有手感,就能掌握好烙铁的力度,板上的焊锡就会跟着你的烙铁走。插件器件比较好焊些,而帖片0603的电阻、电容由于比较小,如果您焊接不是很熟练,可以先在焊盘上点一些锡,然后左手用镊子夹住元件放在焊盘上,右手拿烙铁将焊盘上的锡熔化固定住元件(可以用同种方法将大部的元件固定完),左手再拿焊锡丝将元件的剩余焊盘焊接完成。熟练的工人往往会直接左手拿焊锡,右手拿烙铁,一起将元件吸住放入焊盘,这样焊接的速度会快很多。
贴片IC的焊接。刚毕业的时候没人教阿南焊,也没见过其它人是如何焊贴片IC的。先将IC放在焊盘上,放正了,用左手小指按住(固定)IC,母指和食指拿着焊锡,右手拿烙铁焊,而且一个管脚一个管脚小心翼翼的焊,生怕相邻管脚短路,当IC管脚不是很密时这种方法还是可以应付的。当如TSOP I封装的IC,管脚很密,很容易使相连管脚短路,此时频繁的用助焊剂。刚开始助焊剂还是有些效果,点上后,用烙铁一接触被焊锡短路的焊盘,它们立刻就分开了。但多次使用后IC周围已经变得很脏,有些焊盘也快脱落了,有时一个上午就焊了一片存储器(TSOP II 54)。后来见到专门焊板子的小姑娘焊更密的芯片,将IC放正,先焊一个脚后,看IC是否完全放正,再将其调正(因为只固定一个脚时,IC还是可以挪动的),然后熔化很多的焊锡在管脚上使其完全固定,再在另一排(有些IC是两排管脚,有些是四排)上也熔化很多的焊锡在管脚上,再用烙铁头放在堆着焊锡的管脚及焊盘上,往反的拖(有时左手还要将PCB板做些倾斜),此时焊锡居然很有活性的跟着烙铁头流动,而相邻的管脚居然也不会短路。看了之后,我非常的惊讶(后来才知道,贴片的IC就是这样焊的),就请小姑娘教。起初怎么拖,焊锡都不听话,也拖不动,特别是拖到最后两个管脚时总分不开它们,总感觉手拿着烙铁特别的僵硬。经过反复的练习(在调试板子需要换IC时,总是给自己练习的机会,而不麻烦小姑娘),慢慢的也就有了些体会,也知道手怎么动才能将短接的相邻管脚分开,烙铁的温度应该调到多少合适(有些IC在极限参数表中会给出焊接温度和持续时间,如260度/10s等,一般在焊普通元件时,都将恒温烙铁调到接近340度,如果拖密集型的IC还要高些),先是自如的拖50mil间距的SOIC,再拖密些的TSOP II,再到更密的TSOP I,管脚更多的LQFP等。而这些经过反复练习领悟出来的技巧,特别是手的细微摆动等真的很难用言语来表达,因此读者如果希望自己能够自如的焊接这些IC,必须亲自去练习体会。
最后再对密集型IC的焊接作简单总结吧。通常选择刀型头(不要选择特别尖的)的烙铁,如果是恒温烙铁可以将温度调到接近340度(也可以适当高些),检查IC的各个管脚有无弯曲等变形,用刀片将其调正,待烙铁头变热后将它放入烙铁架里湿润(注意是湿润而不是有水)的海棉上擦净(去掉那些氧化物和锡渣),再吃上锡。将IC在焊盘放整齐,先固定一个脚,再比较确定与焊盘对齐,如有相邻管脚靠的太近可用刀片将其分开,左手拿锡丝(要用光泽的,而不是放了很久的已被氧化成黑乎乎的那种)将四边的角都固定后,先焊一个边,在一排的管脚上多吃些锡,将刀型头的斜载面贴着管脚,斜载面的下底边适当贴着管脚接触PCB的地方快速的来回拖动,左手也可以将PCB迎着拖锡的反方向适当的倾斜,有利于被熔化的焊锡在管脚上往拖动的方向流动,使在被拖过的管脚上容易分开。如果时间长了焊锡上的焊剂会烧掉,融化后的焊锡会变的干涩,将其拖离引脚的难度也会加大,此时应再加上些焊锡再拖,直到拖离为止。当拖到最后两三个引脚时可能会有些困难,此时可以把烙铁头的焊接面正贴着管脚,下底边轻微放在PCB板上(也可以在管脚上再加点焊锡),将烙铁有点向下内测(逆时针)旋转(尽量使斜载面贴着管脚脚上的锡)迅速拖离管脚,多试几次直到将锡拖离。同样的方法焊完其它几边,然后检查是否虚焊,如果有放大镜最好,没有用眼睛仔细点也可以看。烙铁使用完后,也不要擦的太干净(长期不用,会氧化),吃点焊锡后再断电,有助于保护烙铁头,特别是质量不好的烙铁。
第二篇:贴片元件的焊接技术
贴片元件的焊接技术
第一部分:焊粘片元件
安装之前请不要急于动手,应先查阅相关的技术资料以及本说明,然后对照原理图,了解印刷电路板、元件清单,并分清各元件,了解各元件的特点、作用、功能,同时核对元件数量。准备好电烙铁、万用表、剪钳和镊子等必备工具,按照从低到高顺序,依次安装并焊接元件到电路板。
贴片元件的总体焊接方法是:先固定,后焊接。由于贴片元件没有固定孔,如果不先固定的话,焊接的时候容易导致元件移位,所以焊接前需要先将元件固定。
一、贴片IC1404焊接
1、先用烙铁在元件一个引脚的焊盘上镀锡,用镊子夹住元件,摆正位置,然后固定元件。(一般是在四角的其中一个引脚上镀锡,然后固定。)
2、一手拿着焊锡丝,另一只手拿着烙铁,分别固定剩余的4角的3个脚,焊接的时候注意焊接力度,千万不要让元件移位,四个角都固定后,再焊接的时候,元件就不会发生移位了。(如果担心自己摆不正元件,可以先用松香固定元件的四个角,方法是:用镊子夹住元件,放在焊盘上,确认焊盘对整齐后,用镊子夹住一小块松香,轻轻放到引脚上,用烙铁加热松香使其溶化,然后移开烙铁,让松香凝固,这样芯片就被固定住了,同样的方法固定好全部4个角,然后再次检查元件是否摆正,确认元件摆正后,用烙铁熔化焊锡重新固定元件的4个角。)
3、元件固定好后,一手拿焊锡,一手拿烙铁,烙铁尖放在元件的一角上,焊锡放在烙铁尖上,让焊锡融化,等焊锡融化成一个比较大的圆球后,向没有焊接焊锡的引脚方向慢慢移动烙铁(这时候可以使板子稍微向烙铁移动的方向倾斜一下,以便焊锡更好的流动),注意移动速度要慢,每移动到一个引脚处时要让焊锡在这个引脚处充分融化,这样才能确保该引脚不会被虚焊,移动的时候力度一定要轻,力度过大会损坏元件的引脚,这个过程需要多多练习才能够熟练操作,当烙铁拖过一边后,这一边的引脚就焊好了,通常一边焊接后,最后的几个引脚会被多余的焊锡连在一起,这时候可以甩掉烙铁头上多余的焊锡,将烙铁头在松香里面蘸一下,然后小心的用烙铁头在引脚之间划过,以去除多余焊锡,也可以将烙铁头放在连在一起的引脚处,拿起板子,待焊锡溶化后,用力把板子砸在桌子上,这样就能磕掉多余的焊锡,不过这样容易让锡渣流到板子的其他地方,注意把溅出的锡渣清理掉。
4、用同样的方法焊接所有的引脚。
二、贴片电阻、电容等两脚贴片元件的焊接
1、贴片电阻、电容等两脚贴片元件焊接前,先用烙铁在电路板上电阻等两脚元件的一个焊盘上焊一点锡(在哪一个焊盘上焊锡依据个人焊接习惯,我比较喜欢先在右边焊盘镀锡,这样比较符合焊接习惯),也可以将板子上所有的两脚贴片元件的一个焊盘镀锡,这样比较省事;
2、在一个焊盘上镀完锡后,用镊子夹住电阻等两脚元件在对应的焊盘上摆正位置,用烙铁将元件的一端焊接到焊盘的镀锡一端,然后拿着焊锡丝将另一端焊住。一种比较省时省力的方法是:先将所有两脚元件的一端固定在相应位置的镀锡焊盘上,然后在同一焊接另一端引脚;
3、焊接时候要注意时间和力度,用力过大或者焊接时间过长会让对面的焊锡也融化了,这样容易导致元件移位。
焊接完所有引脚后,检查各个引脚之间是否有短路的情况,如果有,则用烙铁从两个引脚之间慢慢划过,这样让多余的焊锡吸附到烙铁上,从而消除短路。
第三篇:模拟芯片设计心得
模拟芯片设计重要心得
模拟芯片设计的四重境界(经典)--------忘了从哪转得了
从复旦攻读微电子专业模拟芯片设计方向研究生开始到现在五年工作经验,已经整整八年了,其间聆听过很多国内外专家的指点。最近,应朋友之邀,写一点心得体会和大家共享。asic;我记得本科刚毕业时,由于本人打算研究传感器的,后来阴差阳错进了复旦逸夫楼专用集成电路与系统国家重点实验室做研究生。现在想来这个实验室名字大有深意,只是当时惘然。电路和系统,看上去是两个概念,两个层次。我同学有读电子学与信息系统方向研究生的,那时候知道他们是“系统”的,而我们呢,是做模拟“电路”设计的,自然要偏向电路。而模拟芯片设计初学者对奇思淫巧的电路总是很崇拜,尤其是这个领域的最权威的杂志JSSC(IEEE Journal of solid state circuits),以前非常喜欢看,当时立志看完近二十年的文章,打通奇经八脉,总是憧憬啥时候咱也灌水一篇,那时候国内在此杂志发的文章凤毛麟角,就是在国外读博士,能够在上面发一篇也属优秀了。
读研时,我导师是郑增钰教授,李联老师当时已经退休,逸夫楼邀请李老师每个礼拜过来指导。郑老师治学严谨,女中豪杰。李老师在模拟电路方面属于国内先驱人物,现在在很多公司被聘请为专家或顾问。李老师在87年写的一本(运算放大器设计);即使现在看来也是经典之作。李老师和郑老师是同班同学,所以很要好,我自然相对于我同学能够幸运地得到李老师的指点。李老师和郑老师给我的培养方案是:先从运算放大器学起。所以我记得我刚开始从小电流源开始设计。那时候感觉设计就是靠仿真调整参数。但是我却永远记住了李老师语重心长的话:运放是基础,运放设计弄好了,其他的也就容易了。当时不大理解,我同学的课题都是AD/DA,锁相环等“高端”的东东,而李老师和郑老师却要我做“原始”的模块,我仅有的在(固体电子学)(国内的垃圾杂志)发过的一篇论文就是轨到轨(rail-to-rail)放大器。做的过程中很郁闷,非常羡慕我同学的项目,但是感觉李老师和郑老师讲的总有他们道理,所以我就专门看JSSC运放方面的文章,基本上近20多年的全看了。当时以为很懂这个了,后来工作后才发现其实还没懂。所谓懂,是要真正融会贯通,否则塞在脑袋里的知识再多,也是死的。但是运算放大器是模拟电路的基石,只有根基扎实方能枝繁叶茂,两位老师的良苦用心工作以后才明白。总的来说,在复旦,我感触最深的就是郑老师的严谨治学之风和李老师的这句话。
硕士毕业,去找工作,当时有几个offer。我师兄孙立平,李老师的关门弟子,推荐我去新涛科技,他说里面有个常仲元,鲁汶天主教大学博士,很厉害。我听从师兄建议就去了。新涛当时已经被IDT以8500万美金收购了,成为国内第一家成功的芯片公司。面试我的是公司创始人之一的总经理Howard.C.Yang(杨崇和)。Howard是Oregon State University 的博士,锁相环专家。面试时他当时要我画了一个两级放大器带Miller补偿的,我很熟练。他说你面有个零点,我很奇怪,从没听过,云里雾里,后来才知道这个是Howard在国际上首先提出来的,等效模型中有个电阻,他自己命名为杨氏电阻。当时出于礼貌,不断点头。不过他们还是很满意,反正就这样进去了。我呢,面试的惟一的遗憾是没见到常仲元,大概他出差了。
D q+E!c s b P*B#r.P+zO5q E ` y-J¬c [ y 进入新涛后,下了决心准备术业有专攻。因为本科和研究生时喜欢物理,数学和哲学,花了些精力在这些上面。工作后就得真刀真枪的干了。每天上班仿真之余和下班后,就狂看英文原版书。第一本就是现在流行的Razavi的那本书。读了三遍。感觉大有收获。那时候在新涛,初生牛犊不怕虎,应该来说,我还是做得很出色的,因此得到常总的赏识,被他评价为公司内最有potential的人。偶尔常总会过来指点一把,别人很羡慕。其实我就记住了常总有次聊天时给我讲的心得,他大意是说做模拟电路设计有三个境界:第一是会手算,意思是说pensile-to-paper,电路其实应该手算的,仿真只是证明手算的结果。第二是,算后要思考,把电路变成一个直观的东西。第三就是创造电路。我大体上按照这三部曲进行的。Razavi的那本书后面的习题我仔细算了。公司的项目中,我也力图首先以手算为主,放大器的那些参数,都是首先计算再和仿真结果对比。久而久之,我手计算的能力大大提高,一些小信号分析计算,感觉非常顺手。这里讲一个小插曲,有一次在一个项目中,一个保护回路AC仿真总不稳定,调来调去,总不行,这儿加电容,那儿加电阻,试了几下都不行,就找常总了。因为这个回路很大,所以感觉是瞎子摸象。常总一过来三下五除二就摆平了,他仔细看了,然后就导出一个公式,找出了主极点和带宽表达式。通过这件事,我对常总佩服得五体投地,同时也知道直观的威力。所以后来看书时,都会仔细推导书中的公式,然后再直观思考信号流,不直观不罢手。一年多下来,对放大器终于能够透彻理解了,感觉学通了,通之后发现一通百通。最后总结:放大器有两个难点,一个是频率响应,一个是反馈。其实所谓电路直观,就是用从反馈的角度来思考电路。每次分析了一些书上或者JSSC上的“怪异”电路后,都会感叹:反馈呀,反馈!然后把分析的心得写在paper上面。asic;ic;fpga;cpld;嵌入式;单片机;mpu;mcu;asi;dsp;arm;mips j8f学通一个领域后再学其他相关领域会有某种“加速”作用。常总的方式是每次做一个新项目时,让下面人先研究研究。我在离开新涛前,做了一个锁相环。我以前没做过,然后就把我同学的硕士论文,以及书和很多paper弄来研究,研究了一个半月,常总过来问我:锁相环的3dB带宽弄懂了吧? 我笑答:早就弄懂了。我强大的运放的频率响应知识用在锁相环上,小菜了。我这时已经去研究高深的相位噪声和jitter了。之后不久,一份30多页的英文研究报告发出来,常总大加赞赏!。后来在COMMIT时,有个项目是修改一个RF Transceiver芯片,使之从WCDMA到TD-SCDMA。里面有个基带模拟滤波器。我以前从没接触过滤波器,就花了两个月时间,看了三本英文原版书,第一本有900多页,和N多paper,一下子对整个滤波器领域,开关电容的,GmC的,Active RC的都懂了。提出修改方案时,由于我运放根基扎实,看文章时对于滤波器信号流很容易懂,所以很短时间就能一个人提出芯片电路原理分析和修改方案。最后报告写出来(也是我的又一个得意之作),送给TI.TI那边对这边一下子肃然起敬,Conference call时,他们首先说这份报告是“Great job!”,我英文没听懂,Julian对我夸大拇指,说“他们对你评价很高呢”。后来去Dallas,TI那边对我们很尊敬,我做报告时,很多人来听。总之,现在知道,凡事情,基础很重要,基础扎实学其他的很容易切入,并且越学越快。asic;ic;fpga;cpld;嵌入式;单片机;mpu;mcu;asi;dsp;arm;mips K ^&~ H*h W;}.^ p8k-] N 中国电子顶级开发网 K4c I$r n,N G-p%y 我是02年 11月去的COMMIT,当时面试我的也是我现在公司老板Julian。Julian问我:你觉得SOC(system on chip)设计的环节在哪儿? 我说:应该是模拟电路吧,这个比较难一些。Julian说错了,是系统。我当时很不以为然,觉得模拟电路工程师应该花精力在分析和设计电路上。Julian后来自己run了现在这公司On-Bright,把我也带来,同时也从TI拉了两个,有一个是方博士。我呢,给Julian推荐了朱博士。这一两年,我和朱博士对方博士佩服得五体投地。方博士是TI华人里面的顶级高手,做产品能力超强。On-Bright现在做电源芯片,我和朱博士做了近两年,知道了系统的重要性。芯片设计最终一定要走向系统,这个是芯片设计的第四重境界。电路如同砖瓦,系统如同大厦。芯片设计工程师一定要从系统角度考虑问题,否则就是只见树木,不见森林。电源芯片中,放大器,比较器都是最最普通的,其难点在于对系统的透彻理解。在On-Bright,我真正见识了做产品,从定义到设计,再到debug,芯片测试和系统测试,最后到RTP(release to production)。Julian把TI的先进产品开发流程和项目管理方式引入On-Bright,我和朱博士算是大开眼界,也知道了做产品的艰辛。
产品和学术是两片天地,学术可以天马行空,做出一个样品就OK了。产品开发是一个系统工程,牵涉到方方面面的工作,N多的人一起协作,最终才能使产品成功推向市场。芯片领域,我以前非常崇拜学术界牛人,现在发现工业界水平还是较学术界领先,朱博士说他以前在瑞士理工黄秋亭(IEEE的著名Fellow)那儿做过半年研究,当时很崇拜黄,现在发现方博士水平更高。所以就像(天龙八部)中,一个无名扫地老僧是顶级高手。但无论工业界还是学术界,这四重境界却是共同的,跨越这四重境界。
每个模拟芯片设计者都应该一步一步脚踏实地,逐次
第四篇:贴片工艺流程
贴片工艺流程分为:锡膏印刷、SMT贴片(分手工和机器)、中间检查、回流焊
接、炉后检查、性能测试、老化试验(有的不需要)、包装
一、印刷锡膏。
先把锡膏回温之后进行搅拌,然后放少量在印刷机钢网上,量以刮刀前进的时候锡膏到刮刀的3/2处为佳。第一次试印刷后要注意观察FPC上焊盘位置的锡膏是否饱满,有没有少锡或多锡,还要注意有没有短路、开路的情况。这一关非常关键,把关不严就会造成后面的品质不良。
2、贴片。把印刷好的FPC放在治具上,通过自动送板机传送到贴片机进行贴片。贴片机的程序是事先编制好的,机器识别到有板的时候就会开始自动取料进行贴装。贴装出来的第一片板要进行首件检查,主要检查元件的规格、贴装位置、元件极性、有无漏贴、多贴以及锡膏的印刷是否合适等。只要第一片板贴装没有问题的话,后面就会很稳定的生产下去。
3、中间检查。需要注意检查元件的极性(有无反向)、贴装有没有偏移、有无短路、有无少件、多件、有无少锡等。
4、回流焊接。检查好的线路板经过回流焊之后就会自动进行焊接,其原理就是通过发热元件发热,然后采用热风循环使不同温区的温度保持在设定温度范围内,给线路板进行均匀加热,使锡膏经过预热、升温、回流、冷却之后自动融化焊接。这里需要注意的是回流的温度一定要控制好,太低了锡膏熔化不了,会出现冷焊;太高了FPC容易起泡,元件也会烧坏。还有就是预热的温度要适当,太低助焊剂挥发不完全,回流后有残留,影响外观;太高会造成助焊剂过早挥发掉,造成回流时虚焊现象,同时有可能会产生锡珠。
5、炉后检查。这里需要检查产品的外观,看有无焊接不良,即空焊、锡珠、短路、元件偏移、元件竖立(俗称立碑)、元件浮高、极性错误、错件、漏件等等。
6、性能测试。这里包括电气测试和功能检测,针对不同的产品有不同的检测方式。一般工厂都会有ICT测试机器和治具,检测很方便。这里主要检测线路板经过SMT之后的功能是否正常,也就是看有没有目视检查没有检查到的焊接不良。
7、老化试验。有的产品需要做这一道工序,有的不需要。主要是检测产品在各种假定条件下的使用寿命和功能,以最大限度的保证产品质量。
8、包装。不同的产品有不同的包装方式。有的是属于静电敏感元件,就必须采用防静电包装材料,有的需要防潮的还需要采用防潮材料。没有特殊要求的就按普通方式进行包装,关键看产品的要求和客户的需要。包装需要注意的细节是不要漏装配件、数量要准确、要便于点数及检查、打包用的工具如刀片、胶带等不要大意封装进包装箱里面,也不要有任何垃圾等封装进包装箱,同时要注意轻拿轻放。
第五篇:焊接视频心得
一、绪论
钨极保护焊(GTAW)
英文:gas tungsten arc welding 钨极惰性气体保护焊(TIG)
英文:tungsten inert gas 离子焊
英文:Ionic welding 手工电弧焊(SMAW)
英文:manual arc welding 螺柱焊
英文:stud welding 埋弧自动焊(SAW)
英文:shielded arc welding 钨极氩弧焊(TIG)
英文:argon tungsten-arc welding 溶化极氩弧焊(MAG(含CO2)英文:melting pole argon arc welding 熔化极惰性气体保护焊(MIG Ar保护)英文:metal inert-gas welding(特例:脉冲mig)
熔化极气体保护焊(GMAW)
英文:gas metal arc welding 备注:钨极氩弧焊(TIG)钨极接负
熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊丝接正
第一讲(6月20日)
1.焊接的定义
①.通过某种物理化学过程使分离的材料产生原子或分子间的结合力而连接在一起。
②.被连接的两个物体(构件、零件)可以各种同类或不同类的金属、非金属可以各种同类或不同类的金属、非金属(石墨、陶瓷、玻璃、塑料等),也可以是一种金属和非金属。③.手段:加压或者加热熔化
2.非溶化极:钨极保护焊(GTAW)(钨极惰性气体保护焊(TIG))和等离子焊
溶化极:手工电弧焊(SMAW)、溶化极气体保护焊(GMAW)、螺柱焊和埋弧焊(SAW)3.证书: 焊工证,国际焊接工程师证,API(美国石油管道)4.铝合金烟尘有毒。
二、焊接电弧物理基础 第二讲(6月20日)
5.放电过程:暗放电、辉光发电、弧光放电 6.气体电离、等离子体.7.原子的电离电压,惰性气体的U i 高,碱性金属的U i 低。8.电离种类:碰撞电离、光电离 9.粒子的扩散和复合,电子的发射 10.涂层电子发射相对容易。
第三讲(6月21日)
11.最小电压原理:当散热增加,产热需要增加,而弧柱本身又要维持其电压最小的特性,因此要收缩其截面,增加产热,维持热平衡 12.冷阴极:Fe, Cu,产生阴极斑点
13.电弧导电通道将主要集中在一个较小的区域,该区域电流密度、温度、发光强度远高于其它区域,称作阴极斑点区。
14.低熔点材料作为阴极(焊丝)时,也就是冷阴极情况下,如果使用氧化性气氛作为保护气,保护气对电弧(包括阴极和阴极区)有较强烈的冷却作用,电弧电场强度较高,从自身减小能量消耗的角度,电弧更趋于集中,难以全面积包围焊丝熔化金属(熔滴),电弧导电通道集中在熔滴下方较小的区域。电弧阴极斑点的形成对焊接是不利的。
15.铝合金:本身导热性能好,对电弧能量的消耗大,不利于熔池的形成。
第四讲(6月26日)
16.埋弧焊散热小 17.电弧的挺直性:电弧作为柔性导体具有抵抗外界干扰、力求保持焊接电流沿电极轴线方向流动的性能。18.磁偏吹:直流电弧焊时,因受到焊接回路中电磁力的作用而产生的电弧偏吹。通过改变接地线位置或减小焊接电流及改变焊条角度,能够减弱磁偏吹的影响。
第五讲(6月26日)
19.保护气体及混合气体的选择主要根据焊接金属的材质和焊接厚度确定。
20.Ar+CO
2Ar:(70~80)%CO 2 :(30~20)%氧化性
MAG 有良好的熔深,用于脉冲弧、短路电弧或细颗粒过渡。
21.Ar+CO 2随着CO2的提高,抗冲击性能下降,纯CO2时,抗冲击性能最低。
三、焊丝的熔化和熔滴过渡
第六讲(6月27日)
22.TIG 焊(钨极氩弧焊)
23.中心熔化型与周围区域相比,电弧正下方产生了很深的熔化,产生在细丝大电流焊接中,源于电弧力或等离子气流对熔池的挖掘作用。
24.余高:可避免熔池金属凝固收缩时形成缺陷,也可增加焊缝承载能力,余高过大将引起应力集中或降低抗疲劳强度。
25.成形系数φ:熔焊时,在单道焊缝横截面上焊缝宽度(B)与焊缝计算厚度(H)的比值(φ=B/H)26.深宽比(Depth to width ratio):焊缝熔深与焊缝宽度的比值。(是成形系数的倒数)27.焊接电流增大时,焊缝的熔深和余高增加,而熔宽略有增加。
28.由于电弧电压的增加是以增加电弧长度实现的,使得电弧热源半径增大,工件热输入能量密度减小,因此熔深略有减小而熔宽增大。由于焊接电流不变,焊丝送进速度和焊丝熔化量没有改变,使得焊缝余高减小。
29.焊速提高时焊接线能量(q/v)减少,熔宽和熔深都减小,余高也减小。因为单位焊缝长度上的焊丝金属熔敷量与焊速v成反比,而熔宽则近似于与成反比,而熔宽则近似于与v1/2 成反比。从提高焊接生产率考虑,在提高焊接速度时要相应提高焊接电流和电弧电压,这三个量是相互联系的。从提高焊接生产率考虑,在提高焊接速度时要相应提高焊接电流和电弧电压,这三个量是相互联系的。但在大功率下高速焊接,有可能在工件熔化及凝固中形成焊接缺陷,比如裂纹、咬边等,所以对焊速的提高一般需要加以限制。30.焊穿:焊接时熔化金属自焊缝背面流出并脱离焊道形成穿孔的现象。原因:焊接电流过大、焊速过小都可能出现这种缺陷。厚板焊接时,熔池过大,固态金属对熔化金属的表面张力不足以承受熔池重力和电弧力的作用,从而形成熔池脱落。厚板焊接时,熔池过大,固态金属对熔化金属的表面张力不足以承受熔池重力和电弧力的作用,从而形成熔池脱落。在薄板焊接时,如果电弧力过于集中,或者对缝间隙过大也会出现焊穿。
31.咬边:对应于高速焊接的电弧和熔池,由于焊速很快,焊缝两侧的金属没有被很好熔化,同时熔化金属受表面张力的作用容易聚集在一起而对焊趾部位的润湿性不好,容易形成固液态剥离,凝固后出现咬边。32.焊瘤:熔化金属流淌到焊缝区以外未熔化母材上聚集成金属瘤,这是由于填充金属过多引起的,或熔池重力作用的结果;熔化金属流淌到焊缝区以外未熔化母材上聚集成金属瘤,这是由于填充金属过多引起的,或熔池重力作用的结果;直接在焊缝上聚集成大的金属瘤,多数情况是由于不稳定的熔滴过渡造成。
四、钨极氩弧焊(TIG)第七讲(6月27日)
33.钨极氩弧焊:以钨材料或钨的合金材料做电极,在惰性气体保护下进行的焊接。小电流焊接,空冷焊枪;大电流焊接,需要对焊枪进行水冷。34.喷嘴:出口边缘成直角,内壁光滑
35.直流正接(DCRP/DCEP)(工件阳极,钨极阴极)
直流反接(DCSP/DCEN):最常用,焊接碳钢、不锈钢、钛合金、高温合金、稀有金属。
36.极性的选用:1, 在使用碱性焊条时,应采用直流反接;2,在使用酸性焊条时一般采用交流焊机。当采用直流焊机时,直流正接适应于焊接较厚的板材,阴阳极区温度大于阴极区的温度,焊件获得较大的熔深;而焊接薄板应采用直流反接,因熔深浅,可防止烧穿。37.脉冲电流Ip,基值电流Ib 38.对于厚板,峰值电流过小,则失去了脉冲焊的优势低频脉冲TIG。
对于薄板,峰值电流过大,则电弧力大.第八讲(6月29日)
39.福尼斯的起伏电流3A。
40.焊缝表面起皱(a)弧长太短.(b)送丝不稳定.(c)焊枪角度不对.五、等离子弧焊
第九讲(6月29日)
41.等离子弧焊是通过外部拘束使自由电弧的弧柱被强烈压缩所形成的电弧。42.对工件的加热主要来自弧柱的传导与辐射,而非斑点或者极区产热 43.喷嘴与钨极之间要绝缘,以便在钨极和喷嘴内壁间引燃小弧;
44.喷嘴高度过高会使电弧穿透能力降低,过低会使喷嘴更多受到金属蒸气的污染
45.保护气流量应与离子气有一个恰当的比例,保护气流太大会造成气流的紊乱,影响等离子弧的稳定性和保护效果。
46.适用于2~6mm厚度的低碳钢或低合金结构钢 47.等离子还可以用来切割。
六、CO 2 气体保护焊
第十讲(6月30日)
48.利用CO 2 气体在熔化极电弧焊中对电弧及熔池进行保护的焊接方法称作“CO 2 气体保护电弧焊”,简称“CO 2焊”
49.原理:采用与母材相近材质的焊丝作为电极。焊丝为电弧的一极,焊丝熔化后形成熔滴过渡到熔池中,与母材熔化金属共同形成焊缝。50.1996年开始有双丝焊。
51.在焊接薄板时,可选用细焊丝<=1.2mm,使用较小电流实现熔滴使用较小,电流实现熔滴 短路过渡,电弧对工件间断加热,线能量小,变形小,不需要焊后校正工序,提高工效。
52.焊接中厚板时,选择较粗焊丝>=1.6mm,使用较大电流实现使用较大电流实现 细颗粒过渡,这时焊丝中的电流密度高达100~300A/mm 2,焊丝熔化速度快,熔敷率高,电弧挺度大,穿透力强,焊接熔深大,可以不开坡口或开小坡口,生产率比焊条电弧焊提高焊丝熔化速度快,熔敷率高,电弧挺度大,穿透力强,焊接熔深大,可以不开坡口或开小坡口,生产率比焊条电弧焊提高1~3 倍。
53.不能用于非铁金属的焊接,过渡不如MIG 焊稳定,飞溅量较大,产生很大的烟尘。
54.CO2氧化产生的问题:合金元素烧损
CO 气孔
焊接飞溅
过渡系数越低氧化性越高。烧损就更严重。55.焊丝含有足够量的硅和锰可以防止产生CO气泡。(建筑、铁路和造船行业)
七、熔化极氩弧焊
第十一讲(6月30日)焊丝的加热和溶化、熔滴过渡
55.自由过渡
–
熔滴通过电弧空间的过渡
– 滴状过渡,根据熔滴尺寸和熔滴形态,区分为大滴 过渡、排斥过渡和细颗粒过渡;
滴状过渡,根据熔滴尺寸和熔滴形态,区分为大滴 过渡、排斥过渡和细颗粒过渡;
– 喷射过渡,因熔滴尺寸和过渡形态又区分为射滴过 渡、射流过渡和旋转射流过渡;
喷射过渡,因熔滴尺寸和过渡形态又区分为射滴过 渡、射流过渡和旋转射流过渡;
– CO2电弧焊和焊条电弧焊中经常看到的爆破过渡。56.接触过渡:熔滴通过与熔池表面接触后出现的过渡 57.渣壁过渡–
埋弧焊情况是部分熔滴沿着熔渣壳过渡,–
焊条电弧焊是部分熔滴沿药皮套筒壁过渡。
58.短路过渡过程稳定性的标志。短路频率,短路频率越高,焊缝波纹越细密,焊接过程越稳定。59.电弧电压:影响20V 左右
–过大:自由过渡
–过小:固体短路
60.如果回路电感过小,由于短路电流上升速率过大和短路峰值电流过大,可能会使
如果回路电感过小,由于短路电流上升速率过大和短路峰值电流过大,可能会使液柱在未形成颈缩就从内部爆断,引起大量飞溅液柱在未形成颈缩就从内部爆断,引起大量飞溅。61.一般短路过渡焊接的回路电感在50~200mH之间选取。
62.焊丝干伸长–短路过渡焊接一般为8~15mm,颗粒过渡焊接为15~25mm。
63.电源极性– DCEP: 常用飞溅小、电弧稳定,溶深大,成型良好
– DCEN: 堆焊和补焊
焊丝溶化系数大,金属熔敷率高。产热量小,溶深深。
第十二讲(7月1日)熔滴过渡
64.颗粒过渡 定义:在合适的电弧电压和电流下,熔滴以较小的尺寸自由过渡到熔池中。
65.电弧电压低时,电弧长度变短,溶深增加,焊缝宽度变窄。随着焊接电流的增大,焊接溶深,焊缝宽度及焊缝余高也随之增大。焊接速度的增加,焊接溶深、余高、焊缝宽度减小。当速度进一步提高时,容易产生咬边。为防止咬边的发生,可以增加焊接电流,缩短弧长。
66.焊接过程中,大部分焊丝熔化金属可过渡到熔池,有一部分焊丝熔化金属(也包括少量的熔池金属)飞到熔池以外的地方,这种现象称作焊接过程中,大部分焊丝熔化金属可过渡到熔池,有一部分焊丝熔化金属(也包括少量的熔池金属)飞到熔池以外的地方,这种现象称作“ 焊接飞溅” 67.正确选择焊丝,限制焊丝含C量,选择有较多脱氧元素成分的焊丝进行焊接.68.溶化极氩弧焊(MIG/MAG(含有CO2)): 69.直流正接(DCEP):焊丝接负
70.喷射过渡,有一定的临界电流值,增大电流后,熔滴以小于焊丝直径的尺寸进行过渡。包括射滴过渡和射流过渡。
71.旋转射流过渡:焊缝不均、电弧不稳定、飞溅量大, 基本上不用。基本上不用。72.亚射流过渡:短路电流小,短路时间短,之前有缩颈。
第十三讲(7月2日)MIG焊
73.溶化极保护焊稳定的标志:送丝速度Vf,溶化速度Vm.Vf =Vm
74.普通MIG焊:大于临界电流值,否则大滴过渡或短路过渡。脉冲MIG,扩大电流应用范围,可控热输入,焊接薄板、热敏感材料、改善焊缝性能。
75.焊接平均电流低于喷射过渡临界电流,在较小的焊接电流(平均电流)下即可实现熔滴喷射过渡。76.多脉一滴在第一个脉冲作用期间,焊丝熔化量很小,需要经过第二个脉冲或更多的脉冲,焊丝端头才能熔化积累到能够脱落的熔滴尺寸。
77.一脉一滴在脉冲电流期间产生第一个熔滴过渡以后,脉冲电流马上结束,随后等待下一个脉冲的到来。78.一脉多滴在基值电流期间,焊丝端头只有少量的熔化。进入脉冲电流后,焊丝熔化速度提高,焊丝端头熔化金属量增加,当熔滴尺寸接近于焊丝直径时,开始在焊丝与熔滴之间形成缩颈,缩颈下部的熔滴在等离子流力和电磁收缩力作用下脱离焊丝端头,向熔池过渡一滴。随后,由于脉冲电流尚未结束,焊丝端头产生持续的熔化和熔滴过渡。对于钢质焊丝,表现为射流过渡;对于铝焊丝,表现为射滴过渡。
第十四讲(7月2日)GMAW焊设备
79.GMAW焊全拼是gas metal arc welding(熔化极气体保护焊),是一种在气体保护下,利用焊丝和焊件之间的电弧熔化连续给送的焊丝和母材,形成熔池和焊缝的焊接方法。这种方法具有高效、优质、低耗等优点。80.焊丝直径<3.2mm:MIG/MAG焊接通常采用CV特性的焊接电源,等速送丝。
81.半自动焊为了减轻焊枪重量,有利于操作,常常采用在送进机和焊枪间通过可弯曲导管送进焊丝的方法,称作推丝式送丝。
82.水冷焊枪通常用于焊接电流>250A.具有较低的工作温度,导电嘴磨损小,飞溅堵塞的倾向小,电缆的截面积为空冷的1/3。
83.导电嘴经常检查并更换(焊接4盘焊丝,50-60Kg,工件焊接完毕等)合金的成本比纯铜贵约50%,但耐磨性好,Cu-Cr-Zr合金具有最好的耐磨性,是纯铜的4-5倍。同时其软化温度高,寿命长。84.喷嘴直径在13mm-22mm之间,取决于熔池大小。
八、埋弧自动焊(厚板、管道)
85.埋弧自动焊(SAW): 焊丝与母材之间引燃电弧,电弧热使母材、焊丝和焊剂熔化,以致部分蒸发,熔化的金属和焊剂蒸发的气体形成了气泡,电弧在气泡中燃烧。气泡上部被一层熔化的焊剂-熔渣所覆盖,不仅隔绝了空气与电弧和熔池的接触,而且隔绝了电弧弧光辐射出来。
86.优缺点 电流大,可以达到2000A,熔深大,一次不开坡口可焊20mm;– 熔渣去处容易– 速度快,6-8mm钢板,30-50m/h 质量高– 保护好,电弧区主要成分CO,焊缝金属O, N低,规范稳定– 机械性能好• 环保– 几乎没有烟尘– 容易操作• 只能平焊和横焊• 不能焊接Al、Ti等活性金属• 机动性差,设备成本高、复杂• 适合于长直焊缝,短焊缝效率不明显• 小电流稳定性差,电场强度大,不适合焊接薄板.87.I 型接头:-适合于板厚在 2-12 mm之间的板材。
88.由于焊接过程中总是会出现一些干扰和变化,使焊接参数偏离所设定的数值,这将影响焊接质量的稳定。比如对电弧的稳定燃烧、母材和焊丝的熔化、熔滴过渡状态构成影响等,最终将在焊缝成形尺寸上反映出来,如造成焊接熔深的波动、熔宽的变化、余高的不均匀等。89.中等直径和细直径焊丝的气体保护熔化极电弧焊 – 等速送丝、电弧自身调节作用; – 等速送丝、电弧的固有调节作用
SAW焊
– 粗丝,>=4mm,对电流变化不敏感; – 电流变化导致熔深的变化。
90.熔滴过渡现象:电流密度高,由于电磁拘束效果的作用,焊丝前端的熔化金 属呈细小颗粒过渡。91.焊剂作用 – 隔离作用
焊剂蒸发气及熔渣,保护了电弧和熔池,免受焊缝金属的氧 化、氮化以及合金元素的蒸发; – 化学冶金作用
去除有害杂质(脱氧)和渗合金,满足化学成分和性能的要求; 92.焊剂的分类制造方法 – 熔炼焊剂 – 烧结焊剂 – 粘结焊剂 – 机械混合
93.随焊接电流的增大,熔深及余高随之增加。平板焊接中即使在同一焊接条件下,如果余高过大,将会产生焊瘤。电流再增大,将形成梨形焊缝,焊缝内部将产生高温裂纹。
94.电弧电压低,电弧潜入母材表面下方,热源处于母材中,形成深而窄的焊缝。如果电弧电压再降低,将形成梨形焊缝,并会产生裂纹。电弧电压提高,焊缝变平,同时焊剂的熔化量增加。
95.增大焊接速度,焊缝宽度、熔深同时减小。与宽度相比,余高增加。继续增加焊速,将会形成咬边等缺陷。
96.在相同的电流、电压条件下,改变焊丝直径也会使熔深、焊缝宽度产生变化。焊丝越细,熔深越大、焊缝宽度越窄。
97.使用粗粒度焊剂可以得到熔深大、熔宽窄的焊缝;使用细粒度焊剂,可以得到熔深浅、熔宽大的焊缝。