1. 焊接的角變形,是怎樣的
請見下面的圖,對接焊縫和T型焊縫的角變形示意:
可以這樣簡單地來理解:焊接時,哪一側的施焊量大,那麼在焊後冷卻時這一側的收縮量也就比較大,就會使焊接件發生圖中所示的角變形。
2. 焊接變形的矯正方法
焊接變形
鋼構件在未受荷載前,由於施焊電弧高溫引起的變形為焊接變形。包括縮短、角度改變、彎曲變形等。
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影響
焊接變形對結構安裝精度有很大影響,過大的變形將顯著降低結構的承載能力;
原因
對所有熔化式焊接,在焊縫及其熱影響區都存在較大的殘余應力,殘余應力的存在會導致焊接構件的變形、開裂並降低其承載力;同時,在焊縫的焊趾部位還存在凹坑、余高、咬邊造成的應力集中;而焊趾處的熔渣缺陷、微裂紋又形成了裂紋的提前萌生源。由於受殘余拉應力、應力集中和裂紋萌生源的影響,焊接接頭的疲勞壽命大大降低。
焊接變形
殘余應力都集中在焊縫附近,當焊接殘余應力與承載的工作應力疊加,其數值超過材料的屈服極限時,工件就會在焊縫附近產生焊接變形,斷裂等現象。研究殘余應力的影響不僅考慮其數值的大小,而殘余應力的方向也是重要因素,用盲孔法殘余應力檢測儀可以對焊接殘余應力值的大小和方向進行測量。在分析殘余應力的影響時,即使焊接構件的殘余應力值遠遠低於其材料的屈服極限,但如果存在嚴重的應力集中,那麼焊接構件在其運輸和使用過程中也會因殘余應力的釋放而發生永久性的塑性變形。
防止方法
通過消除焊縫及其熱影響區殘余應力,解決應力集中的問題,可以達到防止焊接變形的目的。
消除殘余應力的方法很多,如自然時效、熱時效、振動時效等,但自然時效周期太長,已不適合現在市場經濟的快速要求;熱時效不僅消耗大量的能源、佔用場地和較大的設備資金投入,而且消除殘余應力的效果也因爐況的不同有很大的差異,其對殘余應力的消除率一般在40~80%之間;振動時效雖然使用方便,但其應力消除率一般在30~50%。豪克能消除應力是最徹底消除焊接應力的方法,它不僅使殘余應力的消除率達到80~100%,而且還能產生理想的壓應力,這對焊接構件的抗疲勞性能和抗應力腐蝕性能也大有益處。
豪克能消除焊接應力,防止焊接變形的原理是利用大功率的豪克能推動沖擊工具以每秒二萬次以上的頻率沖擊金屬物體表面,由於豪克能的高頻、高效和聚焦下的大能量,使金屬表層產生較大的壓縮塑性變形;同時豪克能沖擊波改變了原有的應力場,產生一定數值的壓應力,並使被沖擊部位得以強化,防止焊接變形和焊縫開裂。
振動時效防止焊接變形的原理:振動時效是利用工件的共振,給工件施加附加交變應力或變形,當附加交變應力與殘余應力疊加,通過材料內摩擦吸收能量,達到或超過材料的某一閥值時,工件發生微觀或宏觀粘彈塑性力學變化,從而降低和均化工件內部的殘余應力,並使其尺寸精度達到穩定。
減小方法
減小變形的主要方法有,(1)選擇合理的焊接順序;(2)盡可能用對稱焊縫(如工字形截面);(3)採用反變形法
焊接過程中控制變形的主要措施:
1、採用反變形
2、採用小錘錘擊中間焊道
3、採用合理的焊接順序
4、利用工卡具剛性固定
5、分析回彈常數。
矯正
焊接變形的矯正
機械矯正
1、機械矯正法
採用壓力機、矯正機或手工捶擊等機械方法產生新的塑性變形, 以使原開縮短的部分得以延伸, 達到矯正變形的目的。其中多輥平板機適用於薄板拼焊件的矯正。利用窄輪碾壓焊縫及其兩側使之延伸來消除變形, 用於焊縫比較規范的薄殼結構。機械矯正法對塑性差的高強鋼應慎用。
火焰矯正
2、火焰矯正法
利用火焰加熱時產生的局部壓縮塑性變形, 使較長的金屬在冷卻後縮短來消除變形。本法簡單, 機動靈活, 適用面廣。在使用時應控制溫度和加熱位置。對低碳鋼和普通低合金鋼常採用600~800℃的加熱溫度。由於需再次加熱, 對合金鋼等慎用。
焊接變形分類
焊接變形可分為面內變形和面外變形。焊接變形的面內變形可分為焊縫縱向收縮變形、橫向收縮變形和焊縫回轉變形,面外變形可分為角變形、彎曲變形、扭曲變形、失穩波浪變形。
3. 助焊劑的作用是什麼
助焊劑主要有「輔助熱傳導」、「去除氧化物」、「降低被焊接材質表面張力」、「去除被焊接材質表面油污、增大焊接面積」、「防止再氧化」等幾個方面作用。
助焊劑(flux)在焊接工藝中能幫助和促進焊接過程,同時具有保護作用、阻止氧化反應的化學物質。助焊劑可分為固體、液體和氣體。助焊劑通常是以松香為主要成分的混合物,是保證焊接過程順利進行的輔助材料。
具備條件:
1、熔點應低於焊料。
2、表面的張力、黏度、密度要小於焊料。
3、不能腐蝕母材,在焊接溫度下,應能增加焊料的流動性,去除金屬表面氧化膜。
4、焊劑殘渣容易去除。
5、不會產生有毒氣體和臭味,以防對人體的危害和污染環境。
以上內容參考網路——助焊劑
4. SMT貼片中為什麼會出現空洞、裂紋及焊接面(微孔)的情況呢
smt貼片加工中造成空洞、裂紋的原因很多,主要有以下方面因素:
1、焊接面(pcb焊盤與元件焊端表面)存在浸潤不良;
2、焊料氧化;
3、焊接面各種材料的膨脹系數不匹配,焊點凝固時不平穩
4、再流焊溫度曲線的設置未能使焊音中的有機揮發物及水分在進入迴流區前揮發。
無鉛焊料的問題是高溫、表面張力大、黏度大。表面張力的增加勢必會使氣體在冷卻階段的外逸更困難,氣體不容易排出來,使空洞的比例增加。因此,smt貼片中無鉛焊點中的氣孔、空洞比較多。
另外,由於無鉛焊接溫度比有鉛焊接高,尤其大尺寸、多層板,以及有熱容量大的元器件時,峰值溫度往往要達到260℃左右,冷卻凝固到室溫的溫差大,因此,無鉛焊點的應力也比較大。再加上較多的imc,imc的熱膨脹系數比較大,在高溫工作或強機械沖擊下容易產生開裂。
qfp、chp元件及bga焊點空洞,分布在焊接界面的空洞會影響pcba中個元器件的連接強度;soj引腳焊點裂紋及bga焊球與焊盤界面的裂紋缺陷,焊點裂紋和焊接界面的裂紋都會影響pcba產品的長期可靠性。
5. 塑料焊接如何操作
塑料焊接方法可分為通過外加熱源軟化,通過機械運動方式軟化,和通過電磁作用軟化幾種:
(一):通過外加熱源方式軟化的焊接技術有以下幾種:1. 熱板焊接可能的英文最簡單的塑料焊接技術,但這種方式特別適合於需要大面積焊接面的大型塑料件的焊接,的英文一般平面電熱板將需焊接的兩平面熔融軟化後迅速移去電熱板合並兩平面並加力至冷卻。這種方法焊接裝置簡單,焊接強度高,製品,焊接部的形狀設計相對來說比較容易但由於熱板產生的熱量使製品軟化,周期較長;熔融的樹脂會粘附到電熱板上且不易清理(電熱板表面塗F4可減輕這種現象),時間長了形成雜質影響粘接強度;需嚴格控制壓力和時間保證適當的熔融量;當不同種類的樹脂或金屬與樹脂相接合進,會出現強度不足的現象。
2.熱風焊接當熱風氣流直接吹向接縫區時,導致接縫區與母材同材質的填充焊絲熔化。通過填充材料與被焊塑料熔化在一起而形成焊縫。這種焊接方 法焊接設備輕巧容易攜帶,但對操作者的焊接技能要求比較高0.3。熱棒和脈沖焊接這兩項技術主要用在連接厚度較小的塑料薄膜的焊接。並且這兩種方法相似,都是將兩片薄膜緊壓在一起,熱利用棒或鎳鉻絲產生的瞬間熱量完成焊接。
(二):通過機械運動方式軟化完成焊接的方法有:
1.按運動軌道可分為直線型和旋轉型直線型可用於直線焊縫的焊接和平面焊接的焊接,旋轉型可用於圓形焊縫的焊接。在利用壓力下的兩部分在磨擦過程中產生的磨擦熱量使接觸部分的塑料熔融軟化,對正固定直到凝結牢固。
2. 超聲波焊接超聲波焊接就是使用高頻機械能軟化或熔化接縫的處熱塑性塑料。被連接部分在壓力作用下固定在一起,然後再經過頻率通常為20或40千赫的超聲波振動,換能器把大功率振動信號,轉換為相應的機械能,施加於所需焊接的塑料件的接觸界面,焊件接合處劇烈擦瞬間產生高熱量,從而使分子交替熔合,從而達到焊接效果。超聲波焊接過程很快,焊接時間不到一秒,並且很容易實現自動化,在電子、電器、汽車零件、塑料玩具、文具用品、日用品、工藝品、化妝品等各個行業廣泛應用。 運動方式焊接是一種自動焊接過程,都需要專用焊接設備。一旦確定了正確的焊接參數,操作工即可穩定生產。其優點是:快速、靈活、焊接過短穩定且不需焊劑或保護氣體,也不產生有害氣體或熔渣,產品焊接質量有保證。
3.高頻焊接高頻焊接是利用電磁感應原理高頻感應加熱技術,穿透塑料製品對埋藏於塑料件內部的感應體或磁性塑料產生感應加熱,被焊塑料在快速交變電場中可以產生熱量而使需焊接部位迅速軟化熔融,繼而填充介面間隙,並以完善的機械裝置輔助達到完美焊接。產生高頻感應的最為常用的方法是,利用高頻電流通過線圈,從而得到一個強大的高頻磁場。感應體(即發熱體)一般為鐵、鋁、不銹鋼等材料,但也使用通過添加磁性物質加工而成的磁性復合塑料。通過這種方法焊接製作的產品包括文具夾,可充氣物品,防水衣和血袋等。
4.紅外線焊接這項技術類似於電熱板焊接,將需要焊接的兩部分固定在貼近電熱板的地方但不與電熱板接觸。