焊接參考文獻有哪些
『壹』 求關於焊接專業的論文5000字
無鉛焊接工藝中常見缺陷及防止措施
摘要:無鉛化電子組裝中,由於原材料的變化帶來一系列工藝的變化,隨之產生許多新的焊
接缺陷。針對表面裂紋、表面發暗及二次迴流等缺陷進行了機理分析,並給出了相應的解決措施。
關鍵詞:無鉛;焊點;表面裂紋;表面發暗;二次迴流
無鉛化製程導入過程中,釺料、PCB焊盤鍍層及
元件鍍層的無鉛化工藝逐步得到廣泛應用,隨之產
生的各種焊接缺陷,比如表面裂紋、表面發暗及二次
迴流問題等困擾著實際生產的順利進行。本文主要
針對以上提到的幾種主要缺陷進行原因分析並給出
相應解決措施。
1表面裂紋(龜裂)
由於PCB基板材料及PCB上銅箔導線、銅過孔
壁及元件引腳之間的熱膨脹系數存在差異,焊接過
程中PCB在Z軸方向出現的熱膨脹遠大於銅過孔
臂的熱膨脹,從而引起焊點和焊盤變形,如圖1所
示。即使PCB通過了波峰,但大量密集焊點固化熱
量傳導至板材而使PCB繼續處於熱膨脹狀態。一
旦固化熱能輻射結束,焊點就開始緩慢下降至環境
溫度,PCB開始冷卻恢復平板狀,這就在焊點表面產
生很大的應力,引起焊盤起翹或焊點剝離(有Pb、Bi
污染時)或表面裂紋,如圖2所示。
表面裂紋是無鉛波峰焊工藝中通孔焊點上出現
的新缺陷,如圖3所示。在接觸波峰面焊點表面出
現一肉眼可觀察到的裂紋。IPC-610-D指出:只
要裂紋底部可見,且沒有深入內部接觸引線和焊盤
影響電氣及力學性能就判定為合格,但實際生產中
應盡量避免表面裂紋的產生。
1. 1產生機理
PCB離開波峰焊點開始固化期間,焊點開始從
PCB頂部至底部逐漸固化,由表1可以看出引腳和
焊盤比熱容小、熱導率大,冷卻時近元件引腳的焊點
頂部和焊盤邊緣也最容易冷卻先固化,其次是與低
溫空氣接觸的焊點表面同時形成一層表皮。在後續
固化過程中,由於焊點內部熱量要釋放,其熱量會流
向引腳,導致大塊釺料凝固過程期間元件引腳繼續
膨脹而PCB在Z向持續收縮。在這種情況下,再加
上無鉛釺料本身具有4%的體積收縮率和非共晶特
性在近表面內部存在一定固液區,導致早先凝固表
面強度降低。如果焊盤與PCB之間粘合力足夠強,
那麼焊點上產生的應變應力就會引起表面裂紋的產
生。當實際發生的應變數超過材料本身所具有的塑
性變形能力時,材料就會發生開裂,因此裂紋一般從
高應力應變位置產生,由圖3可見主要位於焊點表
面中部一定區域內。
值得注意的是,一般在共晶釺料中是不宜出現
表面裂紋,而非共晶釺料中較多,原因可能是非共晶
釺料存在固液共存的低塑性區,並且產生60% ~
80%的枝狀晶,此時在不大的應力作用下就可被拉
開;PCB下表面焊點更易出現表面裂紋,原因可能是
釺料波向上的沖擊和回落使PCB上下焊點的熱分
布不同,導致PCB下方焊點的凝固延遲時間更長,
即處於固液共存溫度區間時間更長。焊點結構材料
的熱物理參數見表1。
表1焊點結構材料的熱物理參數
密度
ρ/(kg·m-3)
比熱容Cp/
(J·kg-1·K-1)
熱膨脹系數
γ/(×10-6℃-1)
FR-4
基板1 500 1 000XY∶16Z∶60
焊盤/
Cu引腳8 800 385 16. 8
SAC305
釺料7 560 245 21. 3
熱導率λ/
(W·m-1·K-1)
熔化潛熱
Lf/(J·kg-1)
熔點范圍
ΔT/℃
FR-4
基板0. 301 - -
焊盤/
Cu引腳389 - -
SAC305
釺料29 59 400 217~221
1. 2冷卻速率的影響
從產生機理分析來看,慢速冷卻使凝固等溫線
移動速度慢,有效應力通過兩相區收縮變形得以釋
放,形成的通道空間被液態釺料填充,如果通道空間
靠近表面,凝固後就以表面裂紋的形式保存下來。
空冷焊點釺焊圓角溫度及等效應力分布如圖4所
示。空冷焊點釺焊圓角表面各節點應力分布如圖5
所示。可以看出在焊點表面中部區域存在較大應力
應變,導致焊點在固化時收縮開裂以消除應力。
快速冷卻使凝固等溫線移動速度快,沒有足夠
的時間產生應變,如果產生的有效應力低於金屬自
身強度,焊點雖然沒有發生應變,但殘余應力會保留
在其內部。若冷卻速率太快則會產生更大的應力,
水冷焊點溫度分布及等效應力分布如圖6所示。水
冷焊點釺焊圓角表面各節點應力分布如圖7所示。
可以看出水冷焊點的應力應變同樣位於焊點表面中
部一定區域內,焊點內部應力應變分布極不均勻,應
變數較空冷焊點有所增加,更容易產生開裂。所以
在實際生產中應盡可能採用快速冷卻,但不能太快,
一般要求控制在10℃/s左右。
1. 3解決措施
(1)控制合適的焊接溫度和浸錫時間,減少變
形量; (2)控制焊點冷卻凝固之前變形量,比如提高
預熱溫度; (3)控制適當冷速:一般冷速控制在6
℃/s~10℃/s,冷速對晶粒大小形態及結晶速率影
響很大,避免形成方向性明顯的枝晶影響釺料基體
性能; (4)控制材料工藝性:採用高Tg、Z方向膨脹
系數小PCB,防止大量變形產生板級應力;選用共晶
釺料或含對無鉛合金裂紋收縮有顯著影響的元素
(添加Ni)的釺料,同時防止Pb及Bi的污染等;保
持印刷電路板清潔,防止元器件引線氧化,同時評估
板面和元件鍍層的影響(推薦I-Ag/I-Au),評估
焊劑化學物質對裂紋是否有作用。
圖5空冷焊點釺焊圓角表面各節點分布
2表面粗糙
大部分無鉛焊點呈灰暗或者灰白色,這和錫鉛
圖60. 01 s水冷焊點溫度分布及
等效應變應力分布
圖7空冷焊點釺焊圓角表面各節點應力分布
焊點光滑、明亮、有光澤的表面有所不同。這一現象
產生有許多原因,其中包括多種合金元素不同共晶
晶核的形成,凝固時焊料的收縮及焊膏未完全凝固
時元件移動或焊料流動。其中合金形核中SAC合
金最為典型, SAC合金相圖及多晶粒焊點形態如圖
8所示。
焊料是由兩種或多種合金組成,它的熔化和凝
固取決於在焊料不同共晶可能凝固的區域。在焊料
中含有銅和銀時就會出現這種情形, CuSn(227℃)
和AgSn(221℃)二元共晶部分或初晶晶粒,焊點凝
固時再次形成SnAgCu(217℃)三元共晶,從而形成
多種結晶共存現象。同時對於富錫合金,錫晶體可
能會在焊點冷卻到232℃時凝結在合金層的外面。
如果元件引腳鍍了錫鉛合金,從錫鉛鍍層中熔解出
55
來的鉛也會形成共晶晶粒或形成錫鉛共晶體(183
℃),同時含銀時也會出現SnPbAg(178℃)共晶體。
圖8SAC合金特性
在凝固期間,最低熔點的共晶被已經凝固的微
粒所包圍。這就是說在焊點的最後凝固階段,液態
焊料和已經凝固的微粒形成了不同的紋理結構。熔
化的焊料在凝固時體積收縮大約4%,體積的減少
和收縮大多數發生在焊點最後凝固的那部分合金,
在液體和固體混合凝固的不同階段,它們有不同的
表面結構,如果這些晶粒是在焊點表面就可能導致
焊點呈現灰暗、表面沒有光澤。
當焊料還未完全凝固時待焊元件或焊料發生抖
動,最壞的情況是焊點產生裂紋失去光澤。在焊點
形成時焊盤的自然移動也會引起這個現象。在元件
有很多引腳(如連接器)的情況下焊盤移動相當大,
有可能會導致焊錫撕裂、焊錫浮起或者焊盤的撕裂。
波峰焊中強迫冷卻可以幫助PCB以較快的速
度降低溫度,但對於上述機理沒有任何實際作用。
因為大多數焊點是在離開波峰之後5 s內就可完成
凝固。在這之後的任何冷卻對已經凝固的焊點都不
會有重要的作用。
3二次迴流開裂
二次迴流開裂主要有三種形式:引腳從焊點分
離,焊點從焊盤分離和焊盤從PCB上分離。圖9描
述了二次迴流時引腳從焊點分離。波峰焊工藝中,
PCB過波峰時熱量通過傳導到達上板面,如溫度達
到或超過上表面凝固合金熔點,焊點會被再次熔化
產生二次迴流,元件引腳挪動脫離焊盤以釋放系統
應力。波峰焊中二次迴流焊點分離由於以下原因會
被擴大:高的預熱溫度,高的波峰溫度,長的波峰時
間,PCB厚度和密度的變化,工藝過程中PCB的彎
曲和柔性等。
圖9二次迴流發生引腳從焊點分離
波峰焊工藝中控制PCB溫度非常重要,一般通
過溫度監控來保證PCB上板面准確的溫度曲線,或
在元件上增加散熱裝置,從而避免上板面產生二次
迴流開裂。雙面迴流焊工藝中也易出現二次迴流開
裂。出現二次迴流開裂是由於元件鍍層、焊膏與焊
盤鍍層材料不匹配,如存在Pb污染時,在有Bi元素
存在的情況下,這種問題就更加嚴重。二次開裂J
型引腳SEM照片如圖10所示。可以看到由於Bi
引起的低熔點微裂紋。
圖10J型引腳界面SEM照片中出現的微裂紋
4結論
只要通過科學合理的方法去解決,充分認識無
鉛釺料特性,更新專業加工概念,發現並認識問題,
進行探究與分析,找出解決之道,防止問題於未然,
就能實現高成品率,減少和消除各種焊接缺陷問題。
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『貳』 看哪些參考文獻
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『叄』 焊接作業指導書採用的參考文獻
焊接作業指導書
五、焊接電流及電壓的選擇
1.焊接電流據焊條直徑選擇 一般60-270(A)
2.焊接電弧電壓 一般20-40(V)
3.不同層焊縫層焊接時基本參數見上表:
焊縫層次 焊接方法 填充金屬 焊接電流(A) 電弧電壓(V) 焊接速度(cm/min)
直徑(mm) 極性 電流(A)
底層 手工 φ2.5/φ3.2 E50反接 60-130 ≥20 14
中層 手工 φ4 E50反接 60-210 22左右 15
表層 手工 φ5 E50反接 200-270 ≤24 16
六、技術措施
1.焊接前仔細檢查焊接設備是否正常,焊條選擇是否正確,並按焊條型式確定電源極性。
2.焊前坡口處除銹、磨光;
3.按要求正確開設坡口;
4.焊前預熱。一般不需預熱,但對焊接性稍差的厚結構件(δ≥40)應進行預熱,如低合金結構鋼16Mn、16MnR、20R等應進行溫度≥100℃的預熱;
5.施焊過程中, 及時清理焊渣,並時常用鍾敲擊,以免虛脫焊;
6.焊接方法:來回鋸點型,月牙型△移動,一般作適當擺動,保持工件經常在平焊位置最好。
7.施時過程中,層間及時清理焊渣,並時常用錘敲擊,以免虛假焊。
8.焊條受潮後,在150℃溫度下烘烤,時間為15-30分鍾。
『肆』 在配電自動化中有哪些參考文獻
一、文獻類型與文獻載體代碼
根據GB3469-83《文獻類型與文獻載體代碼》規定,以單字母標識:
M——專著(含古籍中的史、志論著)
C——論文集
N——報紙文章
J——期刊文章
D——學位論文
R——研究報告
S——標准
P——專利
A——專著、論文集中的析出文獻
Z——其他未說明的文獻類型
電子文獻類型以雙字母作為標識:
DB——資料庫CP——計算機程序
EB——電子公告
非紙張型載體電子文獻,在參考文獻標識中同時標明其載體類型:
DB/OL——聯機網上的資料庫
DB/MT——磁帶資料庫
M/CD——光碟圖書
CP/DK——磁碟軟體
J/OL——網上期刊
EB/OL——網上電子公告
二、參考文獻書寫格式
(參考文獻:宋體四號字加黑,頂頭)中文≥10篇,英文≥5篇(主要內容用宋體小四號不加黑,中文中標點用全形;英文符號用半形,標注說明如下)
(1)雜志:[編號] 姓名1,姓名2,姓名3等.文章名稱[J].雜志名稱,年,卷(期):頁碼范圍.
(2)書籍:[編號] 姓名1,姓名2,姓名3等.書籍名稱(第幾版).出版地點:出版社,出版年:起止頁碼(第一版不標注).
(3)學位論文:[編號] 姓名.論文名[D].保存地點:保存單位,撰寫年,頁碼范圍.
(4)會議論文集:[編號]姓名1,姓名2,姓名3等.文章題目名[C].會議名(論文集名),年份,會議地:出版者,頁碼范圍.
(5)報紙:[編號]姓名1,姓名2,姓名3等.文章題目名[N].報紙名稱,出版年-月-日(版面號).
(6)專利:[編號]專利所有者姓名1,姓名2,姓名3等.專利題目名[P].專利國別:專利號,出版日期.
(7)電子文獻:[編號]姓名1,姓名2,姓名3等.電子文獻題名[載體類型].電子文獻的出處或可獲得地址,發表或更新日期/引用日期.
載體類型:
聯機上網資料庫(database online) [DB/OL];
光碟網資料庫(database on CD-ROM) [DB/CD];
光碟圖書(monograph on CD-ROM) [M/CD];
磁碟軟體(computer program on disk) [CP/DK];
網上期刊(serial online) [J/OL];
網上電子公告(electronic bulletin board online) [EB/OL]
參考文獻:(宋體四號字加黑) (樣例)
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『伍』 如何控制焊接應力和變形有哪些參考文獻
1焊接變形的控制措施
全面分析各因素對焊接變形的影響,掌握其影響規律,即可採取合理的控制措施。
1.1焊縫截面積的影響
焊縫截面積是指熔合線范圍內的金屬面積。焊縫面積越大,冷卻時收縮引起的塑性變形量越大,焊縫面積對縱向、橫向及角變形的影響趨勢是一致的,而且是起主要的影響,因此,在板厚相同時,坡口尺寸越大,收縮變形越大。
1.2焊接熱輸入的影響
一般情況下,熱輸入大時,加熱的高溫區范圍大,冷卻速度慢,使接頭塑性變形區增大。
1.3焊接方法的影響
多種焊接方法的熱輸入差別較大,在建築鋼結構焊接常用的幾種焊接方法中,除電渣以外,埋弧焊熱輸入最大,在其他條件如焊縫斷面積等相同情況下,收縮變形最大,手工電弧焊居中,CO2氣體保護焊最小。
1.4接頭形式的影響
在焊接熱輸入、焊縫截面積、焊接方面等因素條件相同時,不同的接頭形式對縱向、橫向、角變形量有不同的影響。常用的焊縫形式有堆焊、角焊、對接焊。
1)表面堆焊時,焊縫金屬的橫向變形不但受到縱橫向母材的約束,而且加熱只限於工件表面一定深度而使焊縫的收縮同時受到板厚、深度、母材方面的約束,因此,變形相對較小。
2)T形角接接頭和搭接接頭時,其焊縫橫向收縮情況與堆焊相似,其橫向收縮值與角焊縫面積成正比,與板厚成反比。
3)對接接頭在單道(層)焊的情況下,其焊縫橫向收縮比堆焊和角焊大,在單面焊時坡口角度大,板厚上、下收縮量差別大,因而角變形較大。
雙面焊時情況有所不同,隨著坡口角度和間隙的減小,橫向收縮減小,同時角變形也減小。
1.5焊接層數的影響
1)橫向收縮:在對接接頭多層焊接時,第一層焊縫的橫向收縮符合對接焊的一般條件和變形規律,第一層以後相當於無間隙對接焊,接近於蓋面焊道時與堆焊的條件和變形規律相似,因此,收縮變形相對較小。
2)縱向收縮:多層焊接時,每層焊縫的熱輸入比一次完成的單層焊時的熱輸入小得多,加熱范圍窄,冷卻快,產生的收縮變形小得多,而且前層焊縫焊成後都對下層焊縫形成約束,因此,多層焊時的縱向收縮變形比單層焊時小得多,而且焊的層數越多,縱向變形越小。
在工程焊接實踐中,由於各種條件因素的綜合作用,焊接殘余變形的規律比較復雜,了解各因素單獨作用的影響便於對工程具體情況做具體的綜合分析。所以,了解焊接變形產生的原因和影響因素,則可以採取以下控制變形的措施:
1)減小焊縫截面積,在得到完整、無超標缺陷焊縫的前提下,盡可能採用較小的坡口尺寸(角度和間隙)。
2)對屈服強度345MPA以下,淬硬性不強的鋼材採用較小的熱輸入,盡可能不預熱或適當降低預熱、層間溫度;優先採用熱輸入較小的焊接方法,如CO2氣體保護焊。
3)厚板焊接盡可能採用多層焊代替單層焊。
4)在滿足設計要求情況下,縱向加強肋和橫向加強肋的焊接可採用間斷焊接法。
5)雙面均可焊接操作時,要採用雙面對稱坡口,並在多層焊時採用與構件中和軸對稱的焊接順序。
6)T形接頭板厚較大時採用開坡口角對接焊縫。
7)採用焊前反變形方法控制焊後的角變形。
8)採用剛性夾具固定法控制焊後變形。
9)採用構件預留長度法補償焊縫縱向收縮變形,如H形縱向焊縫每米長可預留0.5mm~0.7mm。
10)對於長構件的扭曲,主要靠提高板材平整度和構件組裝精度,使坡口角度和間隙准確,電弧的指向或對中准確,以使焊縫角度變形和翼板及腹板縱向變形值與構件長度方向一致。
11)在焊縫眾多的構件組焊時或結構安裝時,要採取合理的焊接順序。
12)設計上要盡量減少焊縫的數量和尺寸,合理布置焊縫,除了要避免焊縫密集以外,還應使焊縫位置盡可能靠近構件的中和軸,並使焊縫的布置與構件中和軸相對稱。
2焊接應力的控制措施
構件焊接時產生瞬時內應力,焊接後產生殘余應力,並同時產生殘余變形,這是不可避免的現象。
焊接變形的矯正費時費工,構件製造和安裝企業首先考慮的是控制變形,往往對控制殘余應力較為忽視,常用一些卡具、支撐以增加剛性來控制變形,與此同時實際上增大了焊後的殘余應力。
對於一些本身剛性較大的構件,如板厚較大,截面本身的慣性矩較大時,雖然變形會較小,但卻同時產生較大的內應力,甚至產生裂紋。
因此,對於一些構件截面厚大,焊接節點復雜,拘束度大,鋼材強度級別高,使用條件惡劣的重要結構要注意焊接應力的控制。控制應力的目標是降低其峰值使其均勻分布,其控制措施有以下幾種:
1)減小焊縫尺寸:焊接內應力由局部加熱循環而引起,為此,在滿足設計要求的條件下,不應加大焊縫尺寸和層高,要轉變焊縫越大越安全的觀念。
2)減小焊接拘束度:拘束度越大,焊接應力越大,首先應盡量使焊縫在較小拘束度下焊接,盡可能不用剛性固定的方法控制變形,以免增大焊接拘束度。
3)採取合理的焊接順序:在焊縫較多的組裝條件下,應根據構件形狀和焊縫的布置,採取先焊收縮量較大的焊縫,後焊收縮量較小的焊縫;先焊拘束度較大而不能自由收縮的焊縫,後焊拘束度較小而能自由收縮的焊縫的原則。
4)降低焊件剛度,創造自由收縮的條件。
5)錘擊法減小焊接殘余應力:在每層焊道焊完後立即用圓頭敲渣小錘或電動錘擊工具均勻敲擊焊縫金屬,使其產生塑性延伸變形,並抵消焊縫冷卻後承受的局部拉應力。
但根部焊道、坡口內及蓋面層與母材坡口面相鄰的兩側焊道不宜錘擊,以免出現熔合線和近縫區的硬化或裂紋。高強度低合金鋼,如屈服強度級別大於345MPa時,也不宜用錘擊法消除焊接殘余應力。
6)採用拋丸機除銹:通過鋼丸均勻敲打來抵消構件的焊接應力。
綜上所述,在施工過程中,一定要了解焊接工藝,採用合理的焊接方法和控制措施,以便減少和消除焊後殘余應力和殘余變形。在實踐中不斷總結、積累焊接經驗,綜合分析考慮的各種因素,可以保證工程中的焊接質量。
『陸』 跪求自動焊接變位機畢業設計參考文獻...越多越好...
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『柒』 焊接、鑄造、機械加工的安全守則附加參考文獻。
機械加工一般安全守則:
第一條 新職工、轉崗職工及離崗六個月以上重新上崗人員,必須進行「三級安全教育」,經考試合格後方可上崗作業。
第二條 按規定正確穿戴、使用勞動防護用品,必須將長發罩入防護帽內。
第三條 除裝卡、搬運工件外,不準戴手套工作。操作者要熟悉機床的性能和結構。禁止超負載、超性能使用。
第四條 各種機床開動前,要確認安全防護裝置,齊全、可靠。按設備潤滑圖表規定注油,保持油箱內油量適當,油質符合要求,油壓正常,油杯油線清潔。
第五條 作業前,先低速運轉3~5分鍾,確認油路暢通:潤滑良好,各部位運轉正常後,再開始工作。
第六條 嚴禁酒後作業,不許擅自離開機床或做與工作無關的事,若發生意外情況或機床異常,應立即停機檢查。
第七條 機床運轉時:
1.不準用手摸刀具和工件。
2.不準測量、檢查轉動工件。
3.不準變速或調整機床。
第八條 用吊車裝卸工件或機床附件時,必須根據工件的重量和形狀選用安全的吊具和方法。較重、形狀較復雜的工件在吊裝時必須由專職起重工進行吊裝。吊裝時對機床採取防護措施。
第九條 清除鐵屑時,必須停車,並使用專用工具。
第十條 各類機床對所加工的工件必須符合載荷要求。
第十一條 各種機床的維護和使用必須有專人負責,其他人員不經批准,嚴禁操作。
第十二條 各種機床必須配備合適的絕緣腳踏板。前後機床之間應設置防護網。
第十三條 機床的電線、電纜不準裸露,控制開關、按鈕都必須有良好的絕緣。
第十四條 不準隨意打開電氣箱和觸動電氣設備。如發現電氣故障,必須請電工檢查修理。
第十五條 廠房內不得一人進行操作。
第十六條 工作結束後立即切斷電源,各種手柄置於非工作位置,工件毛坯及工夾具按規定擺放整齊,清掃工作場地,並對機床進行保養。
機械加工和裝配工藝守則--《機械工人.冷加工》1986年11期
『捌』 參考文獻的正確格式
期刊文章:抄
[序號]主要責任者.文獻襲題名[J].刊名,年,卷(期):起止頁碼.
例如:[1]何齡修.讀南明史[J].中國史研究,1998,(3):167-173.
[2]OU J P,SOONG T T,et al.Recent advance in research on applications of passive energy dissipation systems[J].Earthquack Eng,1997,38(3):358-361.
(8)焊接參考文獻有哪些擴展閱讀
引用參考文獻時需要辨別文獻類型,確定辨別符號:
1、參考文獻類型及辨別符號:專著[M],論文集[C],報紙文章[N],期刊文章[J],學位論文[D],報告[R],標准[S],專利[P],論文集中的析出文獻[A];
2、電子文獻類型:資料庫[DB],計算機[CP],電子公告[EB];
3、電子文獻的載體類型:互聯網[OL],光碟[CD],磁帶[MT],磁碟[DK]。
『玖』 參考文獻有哪些
參考文獻是論文最後一頁的內容,主要是說明文中提及的概念、觀點、證據出自哪本書或者哪的資料。。
參考文獻本身並非特指。。
『拾』 鋁合金焊接參考文獻
http://wenku..com/view/5369f32acfc789eb172dc86f.html
http://wenku..com/view/9729756c1eb91a37f1115c6e.html
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