電氣工程中的焊接技術(shù)與應(yīng)用

目 錄

序

第一章 常用電氣工程材料及其性質(zhì)

第一節(jié) 銅及其合金的性質(zhì)

一、純銅

二、銅合金及其性質(zhì)

第二節(jié) 純鋁及電工鋁合金

一、純鋁的性質(zhì)

二、導(dǎo)電鋁合金的性質(zhì)及應(yīng)用

第三節(jié) 接點(diǎn)及接觸材料――貴金屬及其合金的性質(zhì)

一、貴金屬的性質(zhì)

二、貴金屬合金的性質(zhì)

三、貴金屬及其合金的應(yīng)用選擇

第四節(jié) 封接材料――鎳及鎳合金、陶瓷

一、封接用的材料及要求

二、純鎳

三、鎳合金

四、陶瓷

第五節(jié) 超導(dǎo)材料

一、概述

二、超導(dǎo)合金

三、超導(dǎo)化合物

四、多層復(fù)合超導(dǎo)帶

第二章 常用電工電子材料的焊接性

第一節(jié) 電工電子產(chǎn)品的焊接特點(diǎn)

一、特點(diǎn)

二、可用的焊接方法

三、電氣工程材料的焊接性

第二節(jié) 各種常用電氣工程用材料的焊接性

一、銅及銅合金的焊接性

二、鋁及鋁合金的焊接性

三、鋁與銅的焊接性

四、鎳及鎳合金的焊接性

五、陶瓷與金屬的封接性

第三章 鋁的鎢極氬弧焊

第一節(jié) 氬弧焊的特點(diǎn)

第二節(jié) 手工鎢極氬弧焊設(shè)備

一、NSA-500―1型焊機(jī)的構(gòu)造

二、NSA-500―1型焊機(jī)的電路原理

三、NSA-500-1型焊機(jī)的焊接程序控制

第三節(jié) 焊炬、鎢極和氬氣

一、焊炬

二、電極

三、保護(hù)氣體的選擇及對(duì)氬氣的要求

第四節(jié) 氬弧焊工藝

一、焊前清理及準(zhǔn)備工作

二、常用的接頭形式

三、焊接參數(shù)的選擇

四、操作技巧及填充材料

第五節(jié) 易損元件及其對(duì)焊接的影響

一、減壓閥

二、電磁氣閥

第六節(jié) 中型低壓鋁線電機(jī)的焊接實(shí)例

一、中型低壓鋁線電機(jī)的接頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

二、中型低壓鋁線電機(jī)的焊接工藝過(guò)程

第七節(jié) 鋁線變壓器焊接實(shí)例

一、焊前清理及準(zhǔn)備

二、接頭形式

三、焊接參數(shù)及操作

第八節(jié) 氬弧焊的安全防護(hù)

一、有害因素

二、勞動(dòng)防護(hù)

第四章 鋁導(dǎo)體的氣焊

第一節(jié) 氣焊鋁導(dǎo)體的火焰與熔劑

一、焊鋁時(shí)選用的火焰

二、鋁氣焊熔劑及焊絲

第二節(jié) 氣焊鋁導(dǎo)體的特點(diǎn)

一、氣焊鋁導(dǎo)體的優(yōu)缺點(diǎn)

二、氣焊鋁導(dǎo)體的工藝關(guān)鍵

第三節(jié) 氣焊鋁導(dǎo)體的應(yīng)用及實(shí)例

一、氣焊鋁導(dǎo)體的應(yīng)用

二、鋁線變壓器氣焊實(shí)例

第五章 碳模電阻熔焊

第一節(jié) 碳模電阻熔焊的發(fā)展過(guò)程及形式

第二節(jié) 瓶式碳模電阻熔焊

一、瓶式碳模電阻熔焊的特點(diǎn)

二、瓶式碳模電阻熔焊的原理

三、瓶式碳模電阻熔焊的設(shè)備

四、瓶式碳模電阻熔焊工藝

第六章 熱劑焊

第一節(jié) 概述

一、熱劑焊的原理及分類

二、熱劑焊的特點(diǎn)及應(yīng)用

第二節(jié) 鋁導(dǎo)體的熱劑焊(藥包焊)

一、藥包焊的概況

二、藥包焊基本過(guò)程的理論分析

三、藥粉配方及用量

四、藥包尺寸

五、高溫火柴

六、堵頭與焊鉗

七、藥包焊的工藝操作

第三節(jié) 銅導(dǎo)體及鋼導(dǎo)體的熱劑焊

一、銅導(dǎo)體熱劑焊的原理及過(guò)程

二、熔模

三、夾具及其它工具

四、熱劑焊工藝

五、藥粉用量

六、熱劑焊的應(yīng)用

七、熱劑焊的檢驗(yàn)

第七章 釬焊

第一節(jié) 概述

一、釬焊原理

二、釬焊在電氣工程中的重要地位

第二節(jié) 典型釬料

一、錫鉛釬料

二、鋁用鋅基釬料

三、半導(dǎo)體器件用金基軟釬料

四、銦基釬料

五、用于壓力釬焊的釬料

六、釬料的形狀和使用

第三節(jié) 釬劑

一、釬劑的作用

二、釬劑應(yīng)具備的條件

三、電氣工程中常用的釬劑

第四節(jié) 釬焊工具及裝置

一、電烙鐵

二、釬料槽

三、超聲波烙鐵

四、碳夾電阻釬焊機(jī)

五、印制電路板的自動(dòng)焊機(jī)

六、其它加熱裝置

七、其它工具

八、各種加熱器及自動(dòng)釬焊裝置的應(yīng)用及選擇

第五節(jié) 釬焊工藝及技巧

一、預(yù)焊

二、釬焊的三要素

三、烙鐵的加熱操作技巧

四、釬料的填充技巧

五、印制電路板釬焊工藝

六、微型件釬焊工藝

第六節(jié) 釬焊質(zhì)量的檢驗(yàn)及釬焊缺陷

一、外觀檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)

二、釬焊缺陷分類

三、釬焊缺陷及其產(chǎn)生原因

第七節(jié) 釬焊的安全衛(wèi)生

一、釬料對(duì)人體的影響

二、釬劑對(duì)人體的影響

第八節(jié) 混合集成電路中的共熔釬焊技術(shù)

一、有源器件芯片與基片的組裝

二、外貼無(wú)源元件的共熔釬焊

第九節(jié) 磁盤存儲(chǔ)器磁頭帶漆皮引線的脈沖釬焊

一、焊前準(zhǔn)備

二、焊接參數(shù)及工作程序

三、釬料及釬劑

第十節(jié) 鋁鋁、鋁銅的釬焊

一、釬焊鋁鋁、鋁銅的釬料

二、釬焊鋁鋁、鋁銅的釬劑

三、超聲波釬焊的原理及應(yīng)用

四、釬焊實(shí)例

第八章 鋁銅母線的閃光焊

第一節(jié) 鋁銅閃光焊工藝

一、材料要求及準(zhǔn)備

二、焊接參數(shù)

第二節(jié) 鋁銅閃光焊機(jī)

第三節(jié) 鋁銅閃光焊的質(zhì)量檢驗(yàn)

第九章 鋁銅的摩擦焊

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 鋁銅低溫摩擦焊工藝

一、焊接溫度

二、確定焊接參數(shù)

三、焊件的準(zhǔn)備

四、模具

第三節(jié) 低溫摩擦焊設(shè)備

第四節(jié) 摩擦焊接頭的檢驗(yàn)

第十章 冷壓焊

第一節(jié) 概述

一、冷壓焊的實(shí)質(zhì)

二、冷壓焊的形式

三、冷壓焊的特點(diǎn)及應(yīng)用

四、保證冷壓焊質(zhì)量的三要素

第二節(jié) 對(duì)接冷壓焊工藝

一、頂鍛力

二、伸出長(zhǎng)度和頂鍛次數(shù)

三、原材料的準(zhǔn)備

四、鉗口(模具)

第三節(jié) 對(duì)接冷壓焊設(shè)備

一、對(duì)接冷壓焊鉗

二、冷壓對(duì)焊機(jī)

第四節(jié) 搭接冷壓焊

一、搭接冷壓點(diǎn)焊

二、搭接冷壓縫焊

三、其它形式的搭接冷壓焊

四、國(guó)外冷壓焊機(jī)簡(jiǎn)介

第五節(jié) 冷壓焊工藝應(yīng)用舉例

一、大長(zhǎng)度鋁外導(dǎo)體管的冷壓滾焊

二、石英諧振器的冷套壓焊封裝

三、鈮-鈦(Nb―Ti)合金超導(dǎo)線的冷壓焊

第六節(jié) 加熱的冷壓焊(熱壓焊)

一、熱壓焊方法分類

二、熱壓焊微型件――金絲引線

第十一章 鋁銅導(dǎo)線的電容儲(chǔ)能焊

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 電容儲(chǔ)能焊的能量及設(shè)備

一、電容儲(chǔ)能焊的能量

二、焊機(jī)工作原理

三、典型焊機(jī)

第三節(jié) 電容儲(chǔ)能對(duì)焊工藝

第四節(jié) 電容儲(chǔ)能焊接頭缺陷分析

第五節(jié) 電容儲(chǔ)能焊應(yīng)用實(shí)例

一、精密線繞電位器抽頭引線的電容儲(chǔ)能點(diǎn)焊

二、金屬箔電阻器引線的電容儲(chǔ)能焊

第十二章 鋁及其合金的電阻對(duì)焊

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 電阻對(duì)焊的工藝及設(shè)備

一、工藝

二、設(shè)備

第三節(jié) HL型鋁合金導(dǎo)線的電阻對(duì)焊

第十三章 超聲波焊

第一節(jié) 概述

一、超聲波焊的工作原理

二、超聲波焊的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍

三、超聲波焊的新發(fā)展――熱超聲波焊、超聲波群焊

第二節(jié) 超聲波焊的焊接設(shè)備

第三節(jié) 超聲波焊的焊接工藝

一、焊接參數(shù)的選擇

二、上、下聲極對(duì)質(zhì)量的影響

第四節(jié) 超聲波焊的應(yīng)用舉例

一、應(yīng)用領(lǐng)域

二、應(yīng)用實(shí)例――集成電路元件互連

第十四章 激光焊

第一節(jié) 激光焊的原理及特點(diǎn)

一、激光焊的原理

二、激光焊的特點(diǎn)

三、激光焊的分類

第二節(jié) 激光焊設(shè)備

第三節(jié) 脈沖激光焊

一、脈沖激光焊工藝及參數(shù)

二、脈沖激光焊的應(yīng)用實(shí)例

第四節(jié) 激光焊安全防護(hù)

一、激光對(duì)人體可能造成的危害

二、激光的安全防護(hù)

三、人身防護(hù)

第十五章 電氣接頭的使用條件

第一節(jié) 鋁銅接頭的使用溫度

第二節(jié) 合理設(shè)計(jì)鋁銅接頭尺寸

第三節(jié) 釬焊接頭的使用溫度

一、銅及銅合金軟釬焊接頭的使用溫度

二、鋁及鋁合金用的軟釬料及使用溫度

三、電子工業(yè)用低熔點(diǎn)釬料的應(yīng)用條件

第十六章 塑料護(hù)套的焊接

第一節(jié) 概述

一、農(nóng)用塑料電纜的結(jié)構(gòu)

二、絕緣層、護(hù)套對(duì)連接的要求

三、鋁芯線的焊接方案

四、塑料焊接的方案分析

第二節(jié) 低溫增塑法在電纜絕緣中的應(yīng)用

一、低溫增塑法的原理

二、低溫增塑法的增塑劑配方及用量

三、低溫增塑法的操作工藝

四、塑料絕緣帶尺寸

第三節(jié) 熱塑性焊接法在電纜護(hù)套密封中的應(yīng)用

一、熱塑性焊接中電阻絲與導(dǎo)電塑料環(huán)的比較

二、均勻加熱電阻絲法熱塑性焊工藝

第十七章 幾種產(chǎn)品焊接方法的比較

第一節(jié) 電機(jī)、變壓器鋁繞組接線方法比較

一、線徑為Φ0.5~Φ1.56mm，總截面不大于10mm2

的繞組(如1~5號(hào)機(jī)座電機(jī))接線方法比較

二、多股鋁絞線，總截面在20mm2左右引線(如

6~9號(hào)機(jī)座的電機(jī))的接線方法比較

三、鋁扁線(中型以上電機(jī)和變壓器)的接線方法

比較

第二節(jié) 電線電纜連接方法比較

一、鋁(鋁合金)線接長(zhǎng)時(shí)的焊接

二、架空輸電線的連接

三、敷設(shè)地下電纜時(shí)芯線的焊接

四、通信鋁電線電纜的焊接

五、鋁護(hù)套的連接

六、電纜端頭超聲波搪錫釬焊

第三節(jié) 電器開關(guān)板的搪錫比較

一、超聲波搪錫法

二、化學(xué)搪錫法

第四節(jié) 鋁銅預(yù)制接頭的生產(chǎn)方法比較

一、線徑3mm以下的接頭

二、線徑3~6mm的接頭

三、線徑在6mm以上的接頭

四、大面積鋁銅板的預(yù)制

第五節(jié) 超導(dǎo)體線材的焊接方法比較

一、鈮-鈦超導(dǎo)線的釬焊特點(diǎn)

二、鈮-鈦超導(dǎo)線真空電子束焊的特點(diǎn)

三、鈮-鈦超導(dǎo)線的冷壓焊特點(diǎn)

第六節(jié) 混合集成電路焊接方法比較

一、有源器件芯片與基片的組裝焊

二、集成電路各類引線的焊接比較

三、無(wú)源元器件的焊接比較

附錄

附錄A 電氣工程中鋁銅焊接采用的各種焊接方法

比較及應(yīng)用

附錄B 各種產(chǎn)品接頭的討論方案

附錄C 各種脫漆劑的比較

參考文獻(xiàn)

本書介紹了電工、電子產(chǎn)品中銅、鋁、金及鈀等導(dǎo)體材料、

超導(dǎo)體材料，封接材料及塑膠護(hù)套的焊接工藝;其中詳細(xì)介紹了

應(yīng)用較成熟、可靠的焊接方法近20種，且不同程度地介紹了其

原理、特點(diǎn)、工藝、設(shè)備、檢驗(yàn)及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例;特別

對(duì)電工、電子常用產(chǎn)品焊接方案的比較、各種接頭的使用條件

等，進(jìn)行了專門介紹;內(nèi)容涉及同種金屬、異種金屬、金屬與半

導(dǎo)體芯片、金屬與陶瓷、玻璃、塑膠等材料的焊接工藝幾十種。

本書主要供從事電工、電子產(chǎn)品生產(chǎn)以及電氣安裝、電子產(chǎn)

品維修的焊接工作人員參考，也可供設(shè)計(jì)部門、研究部門及大專

院校焊接專業(yè)、相關(guān)專業(yè)的師生參考。

⑴預(yù)熱有利于減低中碳鋼熱影響區(qū)的最高硬度，防止產(chǎn)生冷裂紋，這是焊接中碳鋼的主要工藝措施，預(yù)熱還能改善接頭塑性，減小焊后殘余應(yīng)力。通常，35和 45鋼的預(yù)熱溫度為150~250℃含碳量再高或者因厚度和剛度很大，裂紋傾向大時(shí)，可將預(yù)熱溫度提高至250~400℃。

若焊件太大，整體預(yù)熱有困難時(shí)，可進(jìn)行局部預(yù)熱，局部預(yù)熱的加熱范圍為焊口兩側(cè)各150~200mm。

⑵焊條條件許可時(shí)優(yōu)先選用堿性焊條。

⑶坡口形式將焊件盡量開成U形坡口式進(jìn)行焊接。如果是鑄件缺陷，鏟挖出的坡口外形應(yīng)圓滑，其目的是減少母材熔入焊縫金屬中的比例，以降低焊縫中的含碳量，防止裂紋產(chǎn)生。

⑷焊接工藝參數(shù)由于母材熔化到第一層焊縫金屬中的比例最高達(dá)30%左右，所以第一層焊縫焊接時(shí)，應(yīng)盡量采用小電流、慢焊接速度，以減小母材的熔深。

⑸焊后熱處理焊后最好對(duì)焊件立即進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，特別是對(duì)于大厚度焊件、高剛性結(jié)構(gòu)件以及嚴(yán)厲條件下(動(dòng)載荷或沖擊載荷)工作的焊件更應(yīng)如此。消除應(yīng)力的回火溫度為600~650℃。

若焊后不能進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，應(yīng)立即進(jìn)行后熱處理。