探究無鉛回流焊冷卻速率對(duì)于焊點(diǎn)質(zhì)量的影響,需要從多個(gè)角度入手,這是保證全面深刻理解無鉛回流焊工藝流程運(yùn)行原理的關(guān)鍵所在,也是知道焊點(diǎn)質(zhì)量控制和管理工作的重點(diǎn)。具體來講,我們可以從以下幾個(gè)角度去進(jìn)行探究:
一、無鉛焊錫料微觀組織的角度來看
無鉛焊錫料微觀組織是焊點(diǎn)質(zhì)量的重要參考標(biāo)準(zhǔn),因此研究冷卻速率對(duì)于無鉛焊錫料微觀組織的影響,也是很有必要的。其研究的方法為:以Sn-3.5Ag合金為研究對(duì)象,分別選用坩堝冷,空冷,水冷和快冷四種冷卻方式,由此得到該合金材料冷卻的微觀組織對(duì)照信息,對(duì)于微觀組織對(duì)照結(jié)果進(jìn)行分析,得出對(duì)應(yīng)的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果是:冷卻速率對(duì)于釬料鑄造合金微觀組織的影響,與對(duì)于Sn-Ag合金的影響比較類似。在快速冷卻的條件下,往往可以獲取細(xì)密的初晶,慢冷條件下獲取到的往往是粗大的樹枝狀組織。簡(jiǎn)而言之,在無鉛回流焊冷卻過程中,冷卻速率會(huì)對(duì)于無鉛焊錫料微觀組織產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響到無鉛回流焊點(diǎn)的質(zhì)量。
二、無鉛焊錫料拉伸性能的角度來看
在對(duì)于無鉛焊錫料拉伸性能進(jìn)行思考的時(shí)候,主要是從以下幾個(gè)參數(shù)來進(jìn)行界定的:其一,拉伸強(qiáng)度;其二,屈服強(qiáng)度;其三,延伸率;其四,斷面特點(diǎn)。本次同樣以Sn-Ag-Cu合金釬料為研究對(duì)象,在不同的冷卻速率條件下去考察其拉伸性能參數(shù)時(shí)候存在不一樣的情況。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是:在冷卻速率不斷提高的條件下,拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度會(huì)不斷提升,尤其在冷卻速率不斷增加的背景下,微觀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)細(xì)化的同事,其尺寸和強(qiáng)度之間關(guān)系也表現(xiàn)出正比例,即冷卻速率不斷增加,微觀組織越發(fā)細(xì)化,強(qiáng)度也會(huì)在這樣的情況下不斷提高。但是需要注意的是,在界面面積增加的背景下,其抗斷裂能力也在提升,有著提高自身強(qiáng)度的效能。需要了解到的是焊錫料合金的強(qiáng)度增加是有限度的,一旦其達(dá)到特定水平,冷卻速率對(duì)于強(qiáng)度的影響程度就不會(huì)那么明顯了。除此之外,在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),冷卻速率還會(huì)對(duì)于無鉛焊錫料合金的延伸率造成影響,當(dāng)冷卻速率不斷增加,焊錫料合金自身的延伸率也會(huì)不斷提高。
三、從內(nèi)部化合物的影響角度來看
冷卻速率對(duì)于內(nèi)部化合物的影響主要體現(xiàn)在對(duì)于金屬間化合物的影響,具體來講,其主要牽涉到以下的內(nèi)容:對(duì)于內(nèi)部金屬間化合物的外在形態(tài)的影響。為了驗(yàn)證上述的推論,同樣在不同的冷卻速率下,去進(jìn)行比較,看看同樣焊錫料合金材料的金屬間化合物的形態(tài)是否存在較大的變化。其實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為:以快速冷卻的方式去進(jìn)行,使得合金的過冷度不斷增加,形核率會(huì)不斷提高,此時(shí)的金屬間化合物不會(huì)長(zhǎng)大,會(huì)以球狀顆粒的方式散布在其中,在冷卻速率處于較低狀態(tài)的時(shí)候,形核率出現(xiàn)下降的情況,此時(shí)的金屬間化合物會(huì)不斷增大,并且以針狀,棒狀和塊狀的方式呈現(xiàn)出來,尤其在速率急劇下降的情況下,甚至?xí)云瑺畹姆绞匠尸F(xiàn)出來。由此,我們應(yīng)該嚴(yán)格控制冷卻速率,保證其處于合理的狀態(tài)下,避免上述過于急劇情況的發(fā)生,由此實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)強(qiáng)度達(dá)到合理的水平。
四、從無鉛焊點(diǎn)凝固缺陷的角度來看
焊點(diǎn)凝固缺陷也是影響焊點(diǎn)質(zhì)量的重要因素,焊點(diǎn)凝固缺陷越少,證明焊點(diǎn)的質(zhì)量越高。從理論上來講,無論是微觀偏析,還是焊點(diǎn)剝離;以后是凝固開裂,都牽涉到凝固環(huán)節(jié)。而在此過程中,焊點(diǎn)凝固缺陷與冷卻速率有著很大的關(guān)聯(lián)。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,焊點(diǎn)剝離的情況發(fā)生,與微觀偏析,熱傳輸不均勻,垂直基板版面收縮大,有著很大的關(guān)聯(lián),而較大的冷卻速度會(huì)對(duì)于偏析起到抑制作用,即使不能達(dá)到完全抑制的效果,但是可以使得圓角表面裂紋不斷增加。但是如果冷卻速度過大的話,還會(huì)對(duì)于釬料的變形速率產(chǎn)生影響,這就是焊點(diǎn)開裂的前兆。因此,在釬料液相線溫度以上的操作,都應(yīng)該做好急冷工作,以實(shí)現(xiàn)對(duì)于偏析的抑制。比如以緩慢冷卻的方式,保證焊點(diǎn)剝離和凝固開裂之前實(shí)現(xiàn)溫度的降低,并且做好回火處理,保證其能夠?qū)崿F(xiàn)Bi的擴(kuò)散,避免有害界面偏析的出現(xiàn),這樣的好處還體現(xiàn)在能夠減少殘余應(yīng)力。
綜上無鉛回流焊冷卻速率對(duì)于焊點(diǎn)質(zhì)量的影響因素分析,我們可以更加有的放矢的去實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)質(zhì)量的控制和管理。具體來講,在實(shí)際的操縱過程中,需要注意以下幾個(gè)方面:其一,要想保證焊點(diǎn)表面的光滑性和光亮性,就應(yīng)該以快速冷卻速率的方式來開展,這是避免表面出現(xiàn)褶皺和裂紋的關(guān)鍵;其二,回流爐上的冷卻速率應(yīng)該得以控制,對(duì)于不同的釬料,應(yīng)該保證不同冷卻速率,以保證其微觀結(jié)構(gòu)的合理性;其三,保證焊點(diǎn)液相線時(shí)間的合理性,使得反應(yīng)程度處于合理的狀態(tài);其四,為了保證焊點(diǎn)的力學(xué)性能,應(yīng)該結(jié)合不同的材料,實(shí)現(xiàn)對(duì)于焊接過程冷卻方案的優(yōu)化選擇;其五,合理界定實(shí)際生產(chǎn)中的無鉛回流焊冷卻區(qū)間,依據(jù)不同的組裝板,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電凝固作用中強(qiáng)制冷卻的控制,以保證焊點(diǎn)質(zhì)量的提升;其六,高度重視無鉛回流焊冷卻速率方面的理論研究,積極漸漸發(fā)達(dá)國(guó)家在此方面取得的理論成就。相信隨著在此方面理論研究成果的不斷出現(xiàn),我們對(duì)于無鉛回流焊冷卻速率的了解程度將會(huì)不斷提升,這對(duì)于更好的引導(dǎo)我們做好焊點(diǎn)質(zhì)量控制工作來講,是至關(guān)重要的。