無鉛錫膏助焊劑中基體材料和活性劑相結合在回流焊接過程中的作用

2022-01-12

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關(guan) 鍵詞：金屬表麵,無鉛錫膏,助焊劑,基體(ti) ,焊料,焊接,漫流,表麵,氧化,界麵張力

前麵提到了無鉛錫膏中基體(ti) 材料的種類和作用，同時我們(men) 知道，在無鉛錫膏助焊劑體(ti) 係中不止有基體(ti) 材料，那麽(me) 下麵簡單介紹一下無鉛錫膏助焊劑中基體(ti) 材料和活性劑相結合，在再流焊接過程中可發揮哪些作用?

(1)除去被焊基體(ti) 金屬表麵的氧化膜。
錫膏助焊劑中的鬆香在錫膏合金顆粒熔融之前熔融並覆蓋在焊接區域基體(ti) 金屬的表麵上，隨後釋放出活性除去金屬表麵的氧化物。錫膏助焊劑中的鬆香對銅的氧化物的清除作用可用下述化學反應式描述:

2C₁₉H₂₀COOH+Cu₂O→2C₁₉H₂₀RCOOCu+H₂O

由於(yu) 鬆香也是有機酸，作為(wei) 錫膏基體(ti) 材料也具有潔淨金屬表麵的作用。但因其效果比較弱，故需再在錫膏助焊劑中添加活性物質，目的是為(wei) 了進一步強化其潔淨作用。

(2)防止焊接基體(ti) 金屬在加熱過程中二次氧化。
隨著焊接溫度的提高，基體(ti) 金屬表麵的再氧化現象更加嚴(yan) 重。所以，錫膏助焊劑必須對被淨化的基體(ti) 金屬表麵提供保護。錫膏助焊劑應在整個(ge) 基體(ti) 金屬表麵形成薄膜，並將基體(ti) 金屬包裹起來，與(yu) 空氣隔離，以防止焊接過程中金屬的二次氧化。

(3)降低錫膏焊接時的表麵張力。
焊接區域的錫膏助焊劑可以通過促進錫膏漫流來影響表麵能量平衡，降低錫膏焊接時的表麵張力和接觸角。

γ_SF>γ_LF是液體(ti) 潤濕固體(ti) 的基本條件。覆蓋著氧化膜的固體(ti) 金屬表麵比起無氧化膜的潔淨表麵，表麵自由能顯著減小，致使γSF<γLF而出現不潤濕現象。焊接中使用錫膏助焊劑可以清除錫膏合金顆粒和被焊金屬表麵的氧化膜，改善潤濕。而且當液態錫膏合金和被焊金屬表麵覆蓋了一層助焊劑之後，他們(men) 之間的界麵張力發生了變化，如圖所示。

液態錫膏合金終止漫流是的平衡方程為(wei)

γ_SF=γ_LS+γ_LFcosθ

cosθ=(γ_SF=γ_LS)/γ_LF

γ_SF-被焊金屬和助焊劑之間的界麵張力;
γ_LF-液態焊料和助焊劑界麵上的界麵張力;
γ_LS-液態焊料和被焊金屬之間的界麵張力。

由上式可知，要提高錫膏潤濕性(減小θ角)，必須增大γ_SF或減小γ_LF及γ_LS。錫膏助焊劑的作用除了清除被焊金氧化膜使γ_SF增大外，另一重要作用即為(wei) 減小液態間的界麵張力γ_LF。

(4)傳(chuan) 熱。
一般被焊接的接頭部都存在不少間隙。這些間隙中的空氣在焊接過程中起到隔熱的作用，因而造成傳(chuan) 熱不良。如果這些間隙充滿焊劑，可以加速傳(chuan) 熱，快速達到熱平衡。

(5)促進液態錫膏合金的漫流。
預加熱後的錫膏助焊劑進入再流區後活性急劇增加，粘度急劇下降，形成了在金屬表麵的第二次漫流。並且其在被焊接的金屬表麵快速展開。錫膏助焊劑第二次漫流過程形成的漫流力附著在液體(ti) 焊料上，從(cong) 而拖動液體(ti) 金屬的漫流過程。

-End-

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