激光錫焊中錫不流動的原因和解決方法

溫度因素

溫度不夠高

激光錫焊是通過激光的能量加熱焊錫，使其達(dá)到熔點(diǎn)并流動實(shí)現(xiàn)焊接。如果激光能量設(shè)置過低，焊錫無法達(dá)到足夠的溫度來熔化和流動。

不同成分的焊錫有不同的熔點(diǎn)，例如常見的錫鉛合金(Sn - Pb)熔點(diǎn)在 183℃ - 327℃之間，無鉛焊錫(如 Sn - Ag - Cu)熔點(diǎn)可能在 217℃ - 220℃左右。如果激光輸出功率不足以使焊錫達(dá)到其熔點(diǎn)，錫自然不會流動。

解決方法：適當(dāng)增加激光的功率。可以通過逐步調(diào)高功率，并觀察焊錫的狀態(tài)來找到合適的功率設(shè)置，使焊錫能夠順利熔化和流動。同時，要注意不同的焊接材料和工件對激光的吸收和熱傳導(dǎo)特性不同，可能需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

溫度不均勻

激光照射區(qū)域的溫度分布不均勻也會導(dǎo)致錫不流動。這可能是由于激光光斑形狀不規(guī)則、光學(xué)聚焦系統(tǒng)存在缺陷或者工件表面對激光的反射和吸收不均勻等原因造成的。

如果激光光斑的能量分布不均勻，中心區(qū)域溫度很高，邊緣區(qū)域溫度較低，焊錫可能只會在高溫區(qū)域熔化，而無法在整個焊接區(qū)域均勻流動。例如，當(dāng)使用的激光光學(xué)系統(tǒng)存在像差時，會導(dǎo)致光斑變形，使能量不能按照理想的分布傳遞到焊錫上。

解決方法：檢查和優(yōu)化激光光學(xué)系統(tǒng)，確保光斑形狀規(guī)則、能量分布均勻。可以使用能量分布均勻性檢測設(shè)備對光斑進(jìn)行檢測和調(diào)整。另外，對于工件表面，可以進(jìn)行預(yù)處理，如打磨、清潔等，以提高其對激光的吸收均勻性。

焊錫材料和助焊劑問題

焊錫質(zhì)量問題

焊錫本身的質(zhì)量可能會影響其流動性。如果焊錫含有雜質(zhì)或者氧化程度較高，其熔點(diǎn)可能會升高，流動性也會變差。

例如，當(dāng)焊錫被長時間暴露在空氣中，表面會氧化形成氧化錫(SnO?)。氧化錫的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于純錫，會阻礙焊錫的正常熔化和流動。而且，一些劣質(zhì)焊錫可能含有其他金屬雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會改變焊錫的合金成分，從而影響其物理性質(zhì)。

解決方法：使用質(zhì)量合格的焊錫。在焊接前，要對焊錫進(jìn)行檢查，避免使用表面氧化嚴(yán)重的焊錫。如果焊錫已經(jīng)氧化，可以采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄈコ趸瘜?，如使用助焊劑或者進(jìn)行輕微的機(jī)械打磨。

助焊劑問題

助焊劑在激光錫焊中起著非常重要的作用，它可以清除焊接表面的氧化物，降低焊錫的表面張力，從而促進(jìn)焊錫的流動。如果助焊劑失效或者用量不足，焊錫的流動性會受到影響。

助焊劑通過化學(xué)作用去除金屬表面的氧化物，同時在熔化的焊錫和金屬表面之間形成一層保護(hù)膜，防止新的氧化層生成。當(dāng)助焊劑用量不足時，無法完全清除氧化物，焊錫與工件表面的潤濕性變差，就不會很好地流動。例如，對于一些高活性的助焊劑，如果儲存不當(dāng)，其活性成分會揮發(fā)，導(dǎo)致助焊劑失效。

解決方法：確保使用合適的助焊劑，并按照正確的用量進(jìn)行涂抹。檢查助焊劑的有效期和儲存條件，對于失效的助焊劑要及時更換。在涂抹助焊劑時，要均勻地覆蓋焊接區(qū)域，以保證其能夠充分發(fā)揮作用。

　工件和焊接環(huán)境因素

工件表面狀態(tài)不佳

工件表面的粗糙度、清潔度等因素會影響焊錫的流動性。如果工件表面過于粗糙或者有油污、灰塵等污染物，焊錫難以與工件表面良好接觸，從而不能正常流動。

粗糙的工件表面會使焊錫的鋪展面積增大，增加了焊錫流動的阻力。而且，油污和灰塵會阻止焊錫與工件金屬原子之間的相互作用，降低潤濕性。例如，在電子元器件焊接過程中，如果電路板表面有殘留的油污，焊錫在該區(qū)域就很難流動和附著。

解決方法：對工件表面進(jìn)行預(yù)處理。在焊接前，使用適當(dāng)?shù)那鍧崉┣逑垂ぜ砻?，去除油污和灰塵。對于粗糙的表面，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇蚰セ蛘邟伖馓幚?，使表面平整度達(dá)到焊接要求，但要注意避免過度處理導(dǎo)致工件尺寸變化或者表面損傷。

焊接環(huán)境影響

焊接環(huán)境的溫度、濕度和氣流等因素也可能導(dǎo)致錫不流動。低溫環(huán)境會使焊錫冷卻過快，無法充分流動;高濕度環(huán)境可能導(dǎo)致焊錫和工件表面重新氧化;而氣流過強(qiáng)會使激光能量散失，影響焊錫的加熱效果。

在低溫環(huán)境下，焊錫剛剛?cè)刍涂赡芤驗闊崃可⑹Ф蹋瑹o法在工件表面流動。高濕度環(huán)境中的水分可能與金屬表面反應(yīng)生成氧化物，并且會影響助焊劑的性能。例如，在潮濕的環(huán)境中，助焊劑中的活性成分可能會與水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低其去除氧化物的能力。強(qiáng)氣流會帶走激光照射產(chǎn)生的熱量，使得焊錫不能達(dá)到合適的溫度。

解決方法：控制焊接環(huán)境的溫度、濕度和氣流?？梢栽谙鄬Ψ忾]、溫度適宜的環(huán)境中進(jìn)行焊接。如果環(huán)境濕度較高，可以使用除濕設(shè)備降低濕度。對于氣流，可以設(shè)置防風(fēng)罩或者在沒有強(qiáng)氣流干擾的區(qū)域進(jìn)行焊接。