激光錫焊中不沾錫是什么原因？

激光錫焊有非常多的優(yōu)點(diǎn)。其能實(shí)現(xiàn)高精度焊接，光斑微小，定位精度高，可精準(zhǔn)處理微小元件焊接，誤差極小。屬于非接觸式焊接，避免機(jī)械損傷與工具磨損，保障產(chǎn)品完整性并降低維護(hù)成本。焊接速度快，單個(gè)焊點(diǎn)耗時(shí)短，熱影響小，適合溫度敏感材料。且焊接質(zhì)量?jī)?yōu)，焊點(diǎn)一致性好，無(wú)明顯缺陷，冶金結(jié)合佳。但是在焊接過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，比如不沾錫的情況，這是什么原因呢?松盛光電來(lái)給大家解答。

焊接表面清潔度問(wèn)題

氧化層的影響

被焊接的金屬表面如果存在氧化層，會(huì)嚴(yán)重阻礙焊錫的附著。例如，銅在空氣中容易氧化生成氧化銅(CuO)，鋁會(huì)生成氧化鋁(Al?O?)。這些氧化物的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，會(huì)阻止焊錫與金屬基體之間的冶金結(jié)合。以銅為例，氧化銅的熔點(diǎn)(約 1326℃)比銅(1083℃)高很多，在激光錫焊的溫度下(一般錫熔點(diǎn)為 232℃左右)，氧化銅很難熔化，從而使焊錫無(wú)法與下面的銅金屬良好接觸，導(dǎo)致不沾錫。

即使是錫本身，在儲(chǔ)存過(guò)程中如果表面被氧化，形成氧化錫(SnO?)，在焊接時(shí)也會(huì)影響其正常的熔化和附著。例如，在濕度較大的環(huán)境中存放的錫絲，表面氧化程度會(huì)加劇，焊接時(shí)就可能出現(xiàn)不沾錫的情況。

油污和雜質(zhì)的干擾

焊接表面如果有油污、灰塵或其他雜質(zhì)，也會(huì)導(dǎo)致不沾錫。例如，在機(jī)械加工后的金屬零件表面，可能會(huì)殘留有切削油。這些油污在激光焊接時(shí)會(huì)受熱分解產(chǎn)生氣體，阻止焊錫與金屬表面的接觸。而且，雜質(zhì)的存在會(huì)使焊錫和金屬之間不能形成純凈的冶金結(jié)合界面，影響沾錫效果。

二、助焊劑因素

助焊劑缺失或失效

助焊劑在焊接過(guò)程中起著非常重要的作用，它能夠去除金屬表面的氧化物，降低焊錫表面張力，促進(jìn)焊錫的流動(dòng)和附著。如果沒(méi)有使用助焊劑或者助焊劑因長(zhǎng)時(shí)間存放而失效，焊錫就很難附著在金屬表面。例如，助焊劑中的活性成分(如有機(jī)酸等)在長(zhǎng)時(shí)間暴露于空氣中后會(huì)揮發(fā)或變質(zhì)，其去除氧化物的能力下降，從而導(dǎo)致不沾錫。

對(duì)于一些免清洗助焊劑，如果在焊接后沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行下一個(gè)工藝步驟，助焊劑在空氣中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也可能會(huì)失效。比如，在某些高精度電子元件焊接后，如果放置在有腐蝕性氣體的環(huán)境中一段時(shí)間，助焊劑可能會(huì)被腐蝕，進(jìn)而影響后續(xù)的沾錫性能。

助焊劑類(lèi)型不適合

不同的焊接材料和焊接環(huán)境需要不同類(lèi)型的助焊劑。例如，焊接不銹鋼時(shí)需要使用專(zhuān)門(mén)的不銹鋼助焊劑，因?yàn)椴讳P鋼表面有一層致密的鈍化膜，普通的助焊劑很難去除這層膜。如果使用了不適合的助焊劑，就無(wú)法有效地去除金屬表面的氧化物和雜質(zhì)，導(dǎo)致不沾錫。

三、激光參數(shù)設(shè)置不當(dāng)

激光功率不足

激光功率不夠會(huì)導(dǎo)致焊錫不能充分熔化。如果焊錫沒(méi)有完全熔化，它就無(wú)法在金屬表面流動(dòng)并形成良好的連接。例如，對(duì)于一定直徑的錫絲(如 0.8mm)，如果激光功率低于正常熔化所需功率的 70%，焊錫可能只是表面部分熔化，無(wú)法滲透到金屬表面的縫隙中，從而出現(xiàn)不沾錫的現(xiàn)象。

此外，功率不足還可能導(dǎo)致焊接時(shí)間延長(zhǎng)，使得金屬表面的氧化程度進(jìn)一步加劇，同時(shí)也會(huì)增加熱量向周?chē)呛附訁^(qū)域的擴(kuò)散，影響焊接效果。

激光光斑尺寸和能量分布不合適

激光光斑尺寸過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響焊接質(zhì)量。如果光斑尺寸過(guò)大，能量密度就會(huì)過(guò)低，使得焊錫不能快速有效地熔化。相反，光斑尺寸過(guò)小，雖然能量密度高，但可能會(huì)導(dǎo)致焊接區(qū)域受熱不均勻，部分焊錫熔化而其他部分仍然保持固態(tài)，無(wú)法形成完整的焊點(diǎn)，進(jìn)而出現(xiàn)不沾錫的情況。

激光能量分布不均勻也會(huì)有類(lèi)似的問(wèn)題。例如，高斯分布的激光能量在光斑中心能量高，邊緣能量低，如果能量分布差異過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致焊錫在光斑中心過(guò)度熔化，而邊緣熔化不足，不能很好地與金屬表面接觸，出現(xiàn)不沾錫的現(xiàn)象。

四、焊料和被焊接材料本身特性

焊料成分不合適

焊料的成分會(huì)影響其潤(rùn)濕性和與被焊接材料的兼容性。例如，某些特殊用途的焊料可能含有較多的合金元素，這些元素如果與被焊接材料不能形成良好的合金體系，就會(huì)導(dǎo)致不沾錫。以錫 - 鉍(Sn - Bi)焊料為例，當(dāng)焊接銅材料時(shí)，如果鉍元素在界面處不能與銅形成良好的冶金結(jié)合，就會(huì)出現(xiàn)不沾錫的情況。

被焊接材料的可焊性差

一些材料本身的可焊性就比較差，如某些陶瓷材料、部分高溫合金等。陶瓷材料由于其表面結(jié)構(gòu)致密，沒(méi)有金屬的導(dǎo)電性和良好的導(dǎo)熱性，而且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，很難與焊錫形成冶金結(jié)合，所以在激光錫焊時(shí)容易出現(xiàn)不沾錫的情況。對(duì)于高溫合金，其表面可能存在一些特殊的涂層或者復(fù)雜的合金成分，這些因素都會(huì)降低其與焊錫的結(jié)合能力。