焊接原理
潤(rùn)濕
潤(rùn)濕是焊接行為中的主角，其接合即是利用液態(tài)焊錫潤(rùn)濕在基材上而達(dá)到接合的效果，這種現(xiàn)象正如水倒在固體表面上完全一樣，不同的是當(dāng)溫度降低后，焊錫凝固而形成焊接點(diǎn)。當(dāng)焊錫潤(rùn)濕在基材上時(shí)，兩者之間以化學(xué)鍵結(jié)合，而形成一種連續(xù)性的結(jié)合。但在實(shí)際情況下基材常因受空氣及周邊環(huán)境的侵蝕，而會(huì)有一層氧化層。氧化層會(huì)阻擋焊錫而無(wú)法達(dá)到好的潤(rùn)濕效果，其現(xiàn)象正如水倒在滿是油脂的盤(pán)上，水只聚集在部分地方，無(wú)法全面均勻分布在盤(pán)子上。如果我們未能將氧化層除去，即使勉強(qiáng)沾上焊錫，其結(jié)合力量也是非常弱的。一涂有油脂的金屬薄板浸到水中，沒(méi)有潤(rùn)濕現(xiàn)象，不管它上面所涂的油脂多薄，它可能完全看不到，但水會(huì)成球狀的水滴，一搖即掉。因此，水并未潤(rùn)濕或粘在金屬薄板上。如將此金屬薄板放入清洗劑中加以清洗，并小心地干燥。再把它浸入水中，液體將完全地?cái)U(kuò)散到金屬薄板的表面而形成一薄、均勻的膜層，再怎么搖也不會(huì)掉，即它已經(jīng)潤(rùn)濕了此金屬薄板。因此，當(dāng)焊錫表面和金屬表面也很干凈時(shí)，焊錫一樣會(huì)潤(rùn)濕金屬表面。其清潔水準(zhǔn)的要求比水于金屬板上還要高很多，因?yàn)楹稿a和金屬之間必需是緊密的連接。而極薄的氧化層也將防礙金屬表面上焊錫的潤(rùn)濕作用。
助焊劑的作用就像溶劑對(duì)涂有油脂的金屬薄板一樣，溶劑去除油脂，讓水潤(rùn)濕金屬表面和減少表面張力。助焊劑的功能為
（1）清除金屬表面氧化物，
（2）降低焊錫表面張力，增加其擴(kuò)散能力。潤(rùn)濕的熱動(dòng)力平衡當(dāng)焊錫潤(rùn)濕在基層金屬上，靜止下來(lái)時(shí)，亦即是力平衡的狀態(tài)。下圖是焊錫力平衡狀態(tài)圖。
由上圖得知PSF=PLS +PLF·COSθ
PSF表示在基底金屬和助焊劑流體之間的界面張力；
PLS表示熔化焊料與基底金屬的界面張力；
PLF表示在熔化焊料和助焊劑流體之間的界面張力；
θ表示液態(tài)焊料和基板之間的接觸角。
當(dāng)焊錫滴在固體表面呈圓球時(shí)PSF＞PLS +PLF·COSθ,此時(shí)開(kāi)始擴(kuò)散,θ角度逐漸變小,PLE·COSθ值變大，直到力量平衡為止。
1.＞90°，如果整個(gè)系統(tǒng)力量達(dá)到平衡時(shí)θ＞90°，則表示PSF的值小，亦即其液體的擴(kuò)散力差．
2．90°＞θ＞M，我們稱(chēng)為邊際潤(rùn)濕（marginal wetting）。通常的M＞75°，這種潤(rùn)濕也是不能接受的潤(rùn)濕。
3．θ＜M，此種稱(chēng)為良好潤(rùn)濕（good wetting）。M值要求低于75°。
由上述說(shuō)明角度越小表示潤(rùn)濕越好，采用化學(xué)和物理方法。兩者都可獲得很低的θ值。物理方法是在焊接過(guò)程中，處理所要焊接材料
的表面張力。原則上采用：（1）低表面張力的助焊劑，（2）低表面張力的焊料。
