Lodēšanas stieņi
Uzglabāšana
(1) Uzglabāšanas vide
- Temperatūra jākontrolē istabas temperatūrā, parasti 18-28 grādi; mitrumam jābūt 10%-65%; un nedrīkst būt spēcīgas oksidējošas gāzes, piemēram, skābeklis. Tie parasti jāuzglabā aizzīmogoti to iepakojuma kastēs.
(2)Uzglabāšanas drošības pasākumi
- Lodēšanas stieņiir smagi; izvairieties no to novietošanas paaugstinātā stāvoklī. Glabāšanas vietai vēlams atrasties pirmajā stāvā ar cietu grīdu (ja novietojat uz citiem stāviem, novērtējiet, vai grīda var izturēt svaru, un regulāri novērojiet, vai novietošanas zonā nav sabrukšanas pazīmju, lai novērstu sabrukšanu). Jāierobežo arī kraušanas augstums.
Lietošana
(1) Temperatūra
Svina (Sn63/Pb37) lodēšanas stieņu lodēšanas temperatūra parasti ir iestatīta uz 230 grādi, savukārt svinu nesaturošiem (SAC305) lodēšanas stieņiem lodēšanas temperatūra parasti ir iestatīta uz 260 grādi.
(2) Atmosfēras vide
Izmantojot lodēšanas stieņus viļņu lodēšanai, ieteicams izmantot slāpekļa gāzi, lai uzlabotu lodēšanas plūstamību un mitrināmību, samazinātu lodēšanas oksidācijas ātrumu augstās temperatūrās un samazinātu lodēšanas zudumus.
(3) Lodēšanas skaļuma kontrole
Lodēšanas daudzumu viļņu lodēšanas tvertnē parasti kontrolē šķidruma līmeņa augstums, lai samazinātu augstuma starpību starp šķidro lodmetālu, kas izsmidzināts no viļņa, un šķidruma virsmu, tādējādi samazinot radīto lodēšanas izdedžu daudzumu un samazinot lodēšanas zudumus.
(4) Piemaisījumu satura kontrole
1) Alvas -svina lodmetālu klasifikācija pēc tīrības pakāpes
- ① Pārstrādāts un rafinēts lodmetāls: rūpniecībā daži lodēšanas atkritumi (lodēšanas sārņi, notecējuši lodmetāli, lodēšanas gali un izmesti piesārņoti materiāli utt.) bieži tiek pārstrādāti vai rafinēti un pēc tam pārdoti tālāk. Tā kā attīrīšanas izmaksas ir daudz augstākas (kas ievērojami pārsniedz lodmetāla pārdošanas cenu), zemas -klases lodmetāla atkritumiem, kas satur tikai tādus piemaisījumus kā varš, cinks un dzelzs, parasti pārstrādātajiem lodmetāla atkritumiem pievieno jaunu metālu, lai samazinātu piemaisījumu saturu zem pieļaujamā lodmetāla piesārņojuma līmeņa. ASV valdības standarti QQ-S-571 un ASTM B-32 atspoguļo pieļaujamos piesārņojuma līmeņus pārstrādātos materiālos, kā parādīts 2.10. un 2.11. tabulā.
2.10. tabula: ASV federālajā standartā QQ-S-571 (%) izmantoto lodmetālu sakausējumu ķīmiskais sastāvs
| Elements/īpašums | Sn70 | Sn63 | Sn62 | Sn60 | Sn50 | Sn40 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Sn (%) | 69.5–71.5 | 62.5–63.5 | 61.5–62.5 | 59.5–61.5 | 49.5–51.5 | 39.5–41.5 |
| Pb (%) | Līdzsvars | Līdzsvars | Līdzsvars | Līdzsvars | Līdzsvars | Līdzsvars |
| Sb max (%) | 0.20–0.50 | 0.20–0.50 | 0.20–0.50 | 0.20–0.50 | 0.20–0.50 | 0.20–0.50 |
| Bi max (%) | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 |
| Ag max (%) | 0.015 | 0.015 | 1.75–2.25 | 0.015 | 0.015 | 0.015 |
| Cu max (%) | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
| Fe max (%) | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 |
| Zn max (%) | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
| Al max (%) | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
| kā maks (%) | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 |
| CD maks (%) | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 |
| Solidus ( grāds ) | 183 | 183 | 183 | 183 | 183 | 183 |
| Liquidus ( grāds ) | 193 | 183 | 189 | 191 | 216 | 238 |
2.11. tabula. ASTM standartā B-32 izmantoto lodmetālu sakausējumu ķīmiskais sastāvs (%)
| Novērtējums | Sn | Pb | Sb min–maks | Bi maks | Cu maks | Fe maks | Al maks | Zn maks | Kā maks |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 70A | 70 | 30 | - | 0.12 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.03 |
| 70B | 70 | 30 | 0.20–0.50 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.005 | 0.03 |
| 63A | 63 | 37 | - | 0.12 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.03 |
| 63B | 63 | 37 | 0.20–0.50 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.005 | 0.03 |
| 60A | 60 | 40 | - | 0.12 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.03 |
| 60B | 60 | 40 | 0.20–0.50 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.005 | 0.03 |
| 50A | 50 | 50 | - | 0.12 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.03 |
| 50B | 50 | 50 | 0.20–0.50 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.005 | 0.03 |
| 45A | 45 | 55 | - | 0.12 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.03 |
| 45B | 45 | 55 | 0.20–0.50 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.005 | 0.03 |
Pārstrādāta lodmetāla izmantošana nav ieteicama kritiskos lietojumos, jo automatizētā masveida ražošanā neparedzamie piemaisījumi pārstrādātajā lodmetālā rada neparedzētas lodēšanas veiktspējas izmaiņas, kas var izraisīt nopietnas problēmas.
- ② Jauns lodmetāls: neapstrādāta lodēšana attiecas uz lodmetālu, kas izgatavots no alvas un svina, kas attīrīts no rūdas. Virgin lodmetāls ir standarta materiāls elektroniskās rūpniecības ražošanā, īpaši automatizētā metināšanā masveida ražošanai (piemēram, iespiedshēmu plates viļņlodēšanai). Šīs kategorijas lodmetāla piemaisījumu satura konsistence ir samērā paredzama, tādējādi novēršot iespējamos apdraudējumus, kas saistīti ar otrreizējās pārstrādes lodmetālu izmantošanu.
2.12. tabula: maksimālie piemaisījumu ierobežojumi elektroniskajai (augstas-tīrības pakāpes metināšanai) lodēšanai (J-STD-001) (%)
| Piemaisījumu elements | Maksimālais atļautais saturs (masas%) |
|---|---|
| Cu | 0.300 |
| Au | 0.200 |
| Cd | 0.005 |
| Zn | 0.005 |
| Al | 0.006 |
| Sb | 0.500 |
| Fe | 0.020 |
| Kā | 0.030 |
| Bi | 0.250 |
| Ag | 0.100 |
| Ni | 0.010 |
2.13. tabula. Piemaisījumu satura salīdzinājums parastajā lodmetālā (Sn37Pb) (%)
| Piemaisījumu elements | QQ-S-571E, ASTM B-32* | Jauna lodmetāla tipiskā vērtība (masas%) | Maksimālā robežvērtība (masas %) |
|---|---|---|---|
| Sb | * | 0.010 | * |
| Cu | 0.080 | 0.010 | 0.25** |
| Au | - | 0.001 | 0.08*** |
| Cd | - | 0.001 | 0.005*** |
| Zn | 0.005 | 0.001 | 0.005*** |
| Al | 0.005 | 0.003 | 0.006* |
| Kā | 0.030 | 0.020 | 0.030 |
| Fe | 0.020 | 0.001 | 0.020 |
| Bi | 0.250 | 0.006 | 0.250 |
| In | - | 0.007 | - |
| Ni | - | 0.002 | - |
| Ag | - | 0.002 | 0.100 |
| Pb | 0.080 | 0.010 | 0.060 |
*Attiecas uz (0,20–0,50) masas % Sb; pretējā gadījumā līdz 0,12 masas %.
**Cu, Au, Cd, Zn, Al piemaisījumi nedrīkst pārsniegt 0,30% (silts pie 250 grādiem)
2.14. tabula: Lodmetālu sakausējumu piemaisījumu ierobežojumu salīdzinājums: Japāna JIS-Z-3282, ASV MIL standarts un Ķīna YB-568 (%)
| Piemaisījumu elements | Japāna JIS-Z-3282-1972 A klase (masas %) | Japāna JIS-Z-3282-1972 B pakāpe (masas %) | ASV milj. (masas%) | Ķīna YB-568 (masas%) |
|---|---|---|---|---|
| Sb | <1.0 | <0.30 | <10 | 0.2 ~ 0.5 |
| Cu | <0.08 | <0.05 | <0.03 | <0.08 |
| Bi | <0.05 | <0.05 | 0.25 | 0.1 |
| Zn | <0.005 | <0.005 | <0.005 | 0.002 |
| Fe | 0.35 | <0.03 | <0.02 | 0.02 |
| Al | <0.005 | <0.005 | <0.005 | 0.005 |
| Kā | <0.03 | <0.03 | <0.03 | 0.05 |
2) Metāla piemaisījumu ietekme uz alvas -svina lodmetāla fiziskajām īpašībām
Nelielos daudzumos citu metālu lodmetāli bieži ir kā piemaisījumi. Daži piemaisījumi ir nekaitīgi, savukārt citi, pat nelielos daudzumos, var dažādi nelabvēlīgi ietekmēt lodēšanas procesu un lodēšanas savienojuma veiktspēju. Vispārīgi runājot, piemaisījumu elementu iedarbība lodmetālā ir atkarīga no pievienotā metāla elementa cietās šķīdības alvas vai svina fāzē. Ja veidojas intermetāliskie savienojumi, efekts ir atkarīgs arī no šo intermetālisko savienojumu veidošanās. Cietu šķīdumu veidošanās palielina pretestību (piem., pievienojot bismuta un mangāna), savukārt intermetālisku savienojumu veidošanās samazina lodmetāla pretestību (piemēram, pievienojot varu).
3) Piemaisījumu ietekme uz mitrināšanu
Piemaisījumi, piemēram, cinks un alumīnijs, ir kaitīgi piemaisījumi. Pat ar 0,001% saturu tie var pasliktināt lodēšanas savienojumu izskatu un būtiski ietekmēt mitrumu un plūstamību, apgrūtinot viļņu lodēšanu. Metāla piemaisījumi, kas tieši ietekmē lodēšanu, ir varš, zelts, cinks un alumīnijs. Šie piemaisījumi var izraisīt parastā metāla eroziju, kad tie ir iegremdēti lodēšanas vilnī, izraisot lodēšanas defektus, piemēram, "savienojumus" un "smailes".
Alvas -svina lodējumā iestrādātie metālu piemaisījumi mainīs iegūtā sakausējuma virsmas enerģiju, tādējādi ietekmējot tā mitrināšanas īpašības, kā parādīts 2.22. attēlā. Viļņu lodēšanā piemaisījumu ietekmei uz mitrināmību ir īpaša nozīme, lai nodrošinātu efektīvus viļņu lodēšanas rezultātus.
Turklāt alvas -svina oksīda atlikumu, gāzu un nemetālisku ieslēgumu klātbūtne lodmetālā arī būtiski ietekmē lodēšanas veiktspēju, un tas bieži tiek ignorēts. Vakuuma-kausētai lodēšanai, kas izgatavota no vakuum-izkausētas alvas un svina, ir vislabākās difūzijas īpašības.
4) Piemaisījumu metālu ietekme uz lodēšanas veiktspēju
Galvenās svina lodēšanas sastāvdaļas, ko izmanto viļņu lodēšanai, ir alva un svins. Turklāt tas satur mikroelementus, kas tiek uzskatīti par piemaisījumiem. Galveno piemaisījumu metālu, kas sastopami viļņlodēšanā, ietekme uz lodēšanas veiktspēju parādīta 2.15. tabulā.
2.15. tabula. Lodmetāla piemaisījumu elementu ietekme uz metināšanas veiktspēju
| Piemaisījumu elements | Mehāniskās īpašības | Mitrināmība/lodējamība | Kušanas temperatūras izmaiņas | Citi efekti |
|---|---|---|---|---|
| Svins (Pb) | Palielinās stiepes izturība, elastība kļūst trausla | Augsta mitrināmība, samazināta plūstamība | Šaurāks kušanas diapazons | Paaugstināta elektriskā pretestība |
| Bismuts (Bi) | Kļūst trausls | Samazināta plūstamība un mitrināmība; nosliece uz tiltiem un smailēm | Zemāks kušanas punkts | Plaisas termiskā cikla laikā, spīduma zudums |
| Cinks (Zn) | Spēks palielinās | Grūti apstrādājams | Augstāks kušanas punkts | Poraina virsma, rupji graudi, spīduma zudums |
| Dzelzs (Fe) | Samazināta savienojuma stiprība | Samazināta plūstamība | Augstāks kušanas punkts | Magnētiskās īpašības |
| Alumīnijs (Al) | Trausls un ciets | Īpaši zema plūstamība; dažos gadījumos nav mitrināšanas | Veido burbuļojošus vai adatas{0}}kristālus, raupju virsmu | Viegli oksidējas, kodīgs, zaudē spīdumu |
| Fosfors (P) | Nelieli daudzumi palielina plūstamību | - | - | Tumša krāsa |
| Kadmijs (Cd) | Kļūst trausls | Slikta mitrināmība, samazināta plūstamība | Plašāks kušanas diapazons | Porains, balts izskats |
| Arsēns (As) | Trausls un ciets | Paaugstināta viskozitāte; nosliece uz tiltiem un smailēm | Augstāks kušanas punkts | Veido granulētus vai zemu{0}}kušanas savienojumus |
| Antimons (Sb) | Kļūst trausls | Samazināta lodēšanas veiktspēja | Augstāks kušanas punkts | Veido burbuļojošus kristālus |
| Sudrabs (Ag) | Vairāk nekā 5% ir tendence ražot gāzi | Nepieciešama aktīva plūsma | Augstāks kušanas punkts | Paaugstināta karstumizturība |
| Zelts (Au) | Kļūst trausls, samazinās mehāniskā izturība | Spīduma zudums | - | Balts izskats |
