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波峰焊技术资料

无铅波峰焊锡炉腐蚀穿孔问题分析

发布时间:2021-12-13  资讯来源:

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从事电子产品插件焊接时间久的一般都有所了解,波峰焊机的锡炉用久了经常会发生穿孔漏锡现象。特别是使用无铅波峰焊接总会不断的发生,有些人说是锡炉材料不行,有些人认为是助焊剂的问题,有人认为是焊锡的问题等等。广晟德波峰焊这里与大家详谈一下无铅波峰焊锡炉腐蚀穿孔问题分析:

波峰焊生产线


咱们用的波峰焊锡炉在使用中会受到三种重要的影响和作用,一是焊锡的溶蚀作用,二是酸性物质(如助焊剂)的腐蚀作用,三是高温的作用。现对这三种影响作一简要的分析。

波峰焊锡炉


一、波峰焊锡的溶蚀作用;

波峰焊锡是一种在高温状态下熔融状的液体,与接触它的金属有一定的溶蚀作用,特别是高锡含量的无铅焊锡,其溶蚀的速率更快,这种现象已是被完全证实了的。

波峰焊锡炉发生溶蚀主要是Sn与金属材料中某种元素发生了反应,如锡元素很容易和铁元素发生反应生成二锡铁,以及还有其它生成物。大家通常用于锡炉的材料不是316不锈钢,就是304不锈钢,或是TA1,TA2钛合金。对于冶金提炼工艺技术问题,铁等杂质是很难根除的,因为世界上还没有百分之百纯度的物质,加之工艺技术的一致性不能完全达成,就算是同样牌号的材料,其内部各成份含量都会有一定的差异,杂质含量也是有差异的。因此,锡就会与铁等元素特别是高温下发生反应造成溶蚀。

在无铅化生产之初,人们就对各种用于锡炉的材料进行了实验和分析,从结果看,在承受无铅焊锡的溶蚀上,钛合金优于316不锈钢,316不锈钢优于304不锈钢。实验表明,钛合金炉胆在无铅焊锡中的寿命是4-5年,316不锈钢在无铅焊锡中的寿命是3-4年,304不锈钢在无铅焊锡中的寿命是1-2年。但是,因高温,酸性助焊剂,锡液不停的流动冲刷,对其的影响又有不同。若材质也存在差异,使用中就会有不同的寿命,这也是正常的一种现象。再有,高银元素含量的无铅焊锡对炉壁的溶蚀又高于无银含量的无铅焊锡。这可以从有关的研究资料中得到启示。因此,在无铅化时代到来后,人们便毫不犹豫地在波峰机锡炉的选材上选用了钛合金。

二、酸性物质的腐蚀作用;

作为起到助焊作用的助焊剂,是波峰焊接中不可缺上的材料。为使焊接更顺利,焊接品质有保障,所有的助焊剂都会呈酸性以确保能消除PCB焊点上的氧化物,不然,助焊剂的作用就会失去。特别是在无铅焊接中,焊点的品质很难把握,焊锡的可焊性要差于有铅焊锡,为此,助焊剂的酸性会有所提高。这就构成了酸性的条件。在焊接时,助焊剂及PCB上的氧化物都会被冲刷到锡炉中与锡渣混在一起,并形成一种酸性的物质。

酸性物质对于金属是有腐蚀性的,其作用大小与酸性的强弱,温度的高低,金属的活性以及时间都有关系。并且,发生腐蚀后也有程度不同的区别。

从大家选用的锡炉材料看,钛合金在低温下耐腐蚀能力比不锈钢要强,在不锈钢中,316的耐腐蚀性比304要强很多。但是,在高温下,就不一样了。在高温下,钛合金变得很活跃,很容易与氧,氮,CO,CO2及卤素反应。并且,在500℃以上,其与碳,氧和氮反应就会生成硬质的TiC,TiO及TiN。在600℃就会强烈吸氢,发生脆化。但是,不锈钢在高温下却有足够的耐腐蚀性,并且,性能非常稳定,特别是316不锈钢,更是具有很强的耐腐蚀性。

这一现象恰又说明了物质的性能不是永恒的一条规律。

用于波峰机的钛合金基本都是TA1或TA2,这两种牌号的钛合金是钛合金中相对单价较低的,其性能也是较差的。因此,在耐酸性物质的腐蚀性上也是比较差的。

三、波峰焊锡炉高温影响;

无铅波峰焊正常的温度是260-270℃,在这样的工作温度下,无论是TA1或TA2钛合金,还是316,304不锈钢,都有很好的承受能力。但是,高温下,金属的活性会有一个提升,钛合金的活性又会表现的比不锈钢要强很多。因此,受此影响其与非金属的反应也会增强。

通常大家只看到锡液的温度,其实,发热管的温度大家还没有注意到。波峰机锡炉的锡温热量是由紧贴在炉壁上的的发热管传递过来的。通过测量,发热管通电就会发红,温度是700℃多度,在加热初期,发热管是全力发热,通过炉壁将热量传递给内部的焊锡,直至锡温完全熔化并恒定在设定温度,发热管才停止工作。正常焊接中发热管是在不断的通电和断电运行的,锡炉也是在不断的被加热,衡温,降温再到加热运行的。既然发热管的温度会达到700℃,那么,接触的炉壁也会往700℃靠近,特别是在熔锡过程中,发热管要持续加热3-4小时,炉壁特别是靠近发热管的炉壁也会受到3-4小时的高温炙烤。
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