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课程教案
课题
焊接相关
课程
《汽车电工电子基础》
专业
新能源检测与维修专业
课型
新授课
教学
目标
了解焊接的3种类型和焊接机理；
了解影响焊接质量的相关因素；
能熟练应用焊接工具按照工艺标准完成焊接工作。
教学重点难点
及解决办法
重点：了解焊接的基础知识；
难点：能熟练应用焊接工具按照工艺标准完成焊接工作。
解决方法：多次练习最终掌握
作业
布置
记忆本节课的知识点，完成课后习题
教
学
后
记
学生听课
情况
学生掌握
情况
存在的问题
审查签字
年月日
教学过程
教师活动
教学内容
学生活动
组织教学
复习回顾
告知教学目标
讲授新知
课堂小结
随堂检测
布置作业
清点人数，师生问好
提问欧姆定律的公式，引入新课。
告知学生本堂课的任务
（1）了解焊接的3种类型和焊接机理；
（2）了解影响焊接质量的相关因素；
（3）能熟练应用焊接工具按照工艺标准完成焊接工作。
一、焊接的基础知识
（一）焊接的分类
焊接一般分为熔焊、接触焊和钎焊三大类。
1.熔焊
熔焊是指在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，在不外加压力的情况下完成焊接的方法，如电弧焊、气焊等，如图所示。
2.接触焊
接触焊是在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热）来完成焊接的方法，如超声波焊、脉冲焊、摩擦焊等。图示为超声波金属焊接机。
3.钎焊
钎焊采用比被焊件熔点低的金属材料作焊料，将焊件和焊料加热到高于焊料的熔点而低于被焊件的熔点的温度，利用液态焊料润湿被焊件，并与被焊件相互扩散，从而实现连接。
钎焊根据使用焊料熔点的不同又可分为硬钎焊和软钎焊。使用焊料的熔点高于4500℃的钎焊称为硬钎焊；使用焊料的熔点低于4500℃的钎焊称为软钎焊。电子产品安装工艺中的“焊接”就是软钎焊的一种，主要使用锡、铅等低熔点合金材料作焊料，因此俗称“锡焊”。
（二）焊接的机理
电子线路的焊接看似简单，似乎只不过是熔融的焊料与被焊金属（母材）的结合过程，但其微观机理则是非常复杂的，它涉及物理、化学、材料学、电学等相关知识。只有熟悉有关焊接的基础理论，才能对焊接中出现的各种问题心中有数，应付自如，从而提高焊接质量。
焊接是将焊料、被焊金属同时加热到最佳温度，依靠熔融焊料添满被焊金属间隙并与之形成金属合金的过程。从微观的角度分析，焊接包括两个过程：一个是润湿过程，另一个是扩散过程。
1.润湿（横向流动）
润湿又称为浸润，是指熔融焊料在金属表面形成均匀、平滑、连续并牢固附着的焊料层。
润湿程度主要取决于焊件表面的清洁程度及焊料的表面张力。被焊金属表面看起来是比较光滑的，但在显微镜下却可以看到有无数凹凸、晶界和伤痕。焊料就是沿着这些表面上的凹凸和伤痕靠毛细作用润湿扩散开去的，因此焊接时应使焊料流淌。流淌的过程一般是松香在前面清除氧化膜，焊料紧跟其后，因此润湿基本上是熔化的焊料沿着金属表面横向流动。润湿的质量用润湿角表示，如图所示。
?
（a）θ90°，润湿；（b）θ90°，不润湿
从以上叙述可知，润湿的条件之一是被焊金属表面必须保持清洁。只有这样，焊料和被焊金属的原子才可以自由地相互吸引。
2.扩散（纵向流动）
伴随着熔融焊料在被焊金属表面扩散的润湿现象的出现，还出现了焊料向固体金属内部扩散的现象。例如用锡铅焊料焊接铜件时，焊接过程中既有表面扩散，又有晶界扩散和晶内扩散。锡铅焊料中的铅只参与表面扩散，而锡和铅原子则相互扩散，这是不同金属的不同性质所决定的选择扩散。正是由于这种扩散作用，在两者界面形成新的合金，从而使焊料和焊件牢固地结合。
扩散的结果使锡原子和被焊金属的交接处形成合金层，从而形成牢固的焊接点。以锡铅焊料焊接铜件为例，在低温（250~300℃）条件下，在铜和焊锡的界面上会生成Cu3Sn和Cu6Sn5。
若温度超过300℃，除了生成这些合金外，还会生成Cu31Sn8等金属间化合物。焊点界面的厚度因温度和焊接时间的不同而异，一般为3~10μm。
在温度适当时，焊接时会生成Cu3Sn、Cu6Sn5；当温度过高时，会生成Cu31Sn8等其他合金。这是由于温度过高而使铜熔进过多，这对焊接部位的物理特性、化学性质，尤其是机械特性及耐腐蚀性等都有很大影响。从焊点表面看，过热或时间过长会使焊料表面失去特有的金属光泽，而使焊点呈灰白色，形成颗粒状的外观。同时，靠近合金层的焊料层，其成分发生变化，也会使焊料失去结合作用，从而使焊点丧失机械、电气性能。正确的焊接时间为2~5s，且应一次焊成，切忌焊接时间过长和反复修补。
图所示为元件焊接合金层示意。只有在焊锡和元件的交接面形成的合金层，才能使焊锡与元件牢固连接；只有焊锡与焊盘金属的表面有合金层形成，焊锡才能牢固地附着在印制电路板（PCB）
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