手工焊接工具种类及特点

2023-10-23 理论教育版权反馈

【摘要】：图4-26感应式电烙铁结构示意图这种烙铁的特点是加热速度快，一般通电几秒钟，即可以达到焊接温度。它的手柄上带有电源开关，工作时只需要按下开关几秒钟即可进行焊接，特别适合于断续工作的使用。常用的拆焊工具有吸锡器和两用电烙铁。吸锡器是常用的拆焊工具，使用方便，价格适中。其中，圆斜面式是市售烙铁头的一般形式，适用于在单面板上焊接不

（一）电烙铁分类及结构

电烙铁按加热方式可分为直热式、感应式等种类；按消耗功率可分为20 W、30 W、…、500 W等；按功能分为单用式、两用式、调温式、恒温式等。此外，还有适合于野外维修使用的低压直流电烙铁和气体燃烧式烙铁。

1．直热式电烙铁

最常用的是单一焊接使用的直热式电烙铁，它又可以分为内热式和外热式两种。

（1）内热式电烙铁。内热式电烙铁的发热元件装在烙铁头的内部，从烙铁头内部向外传热，所以被称为内热式电烙铁，其外形如图4-24所示。它具有发热快、体积小、质量轻和耗电低等特点。内热式烙铁的能量转换效率高，可达到85%～90%以上。同样发热量和温度的电烙铁，内热式的体积和质量都优于其他种类。例如，20 W内热式烙铁的实际发热功率与25～40 W的外热式烙铁相当，头部温度可达到350℃左右，它发热速度快，一般通电2 min就可以进行焊接。

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图4-24　内热式电烙铁的外形与结构

（2）外热式电烙铁。外热式电烙铁的发热元件包在烙铁头外面，有直立式、Г形等不同形式，其中最常用的是直立式，外形和结构如图4-25所示。外热直立式电烙铁的规格按功率为30 W、45 W、75 W、100 W、200 W、300 W等，以100 W以上的最为常见；工作电压有220 V、110 V、36 V几种，最常用的是220 V规格的。

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图4-25　外热式电烙铁的外形与结构

储存、传递热能的烙铁头一般都是用紫铜材料制成的。根据表面电镀层的不同，烙铁头可以分为普通型和长寿型。长寿型电烙铁的烙铁头寿命比普通烙铁头延长数十倍。一把电烙铁备上几个不同形状的长寿命烙铁头，可以适应各种焊接工作的需要。

普通内热式烙铁头的表面通常镀锌，镀层的保护能力较差。在使用过程中，因为高温氧化和助焊剂的腐蚀，普通烙铁头的表面会产生不沾锡的氧化层，需要经常清理和修整。

长寿命烙铁头通常是在紫铜外面渗透或电镀一层耐高温、抗氧化的铁镍合金，所以这种电烙铁的使用寿命长，维护少。长寿命烙铁头看起来与普通烙铁头没有差别，最简单的判断方法是把烙铁头靠近磁铁，如果两者之间有吸合磁力，说明烙铁头表面渗镀了铁镍，该烙铁头为长寿命烙铁头；反之，则是普通烙铁头。

接线柱是发热元件同电源线的连接处。必须注意：一般电烙铁都有三个接线柱，其中一个是接金属外壳的。如果要考虑防静电问题，接线时应该用三芯线将电烙铁外壳接保护零线。

2．感应式电烙铁

感应式电烙铁也叫速热烙铁，俗称焊枪，其结构如图4-26所示。它里面实际上是一个变压器，这个变压器的次级一般只有一匝。当变压器初级通电时，次级感应出的大电流通过加热体，使同它相连的烙铁头迅速达到焊接所需要的温度。

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图4-26　感应式电烙铁结构示意图

这种烙铁的特点是加热速度快，一般通电几秒钟，即可以达到焊接温度。因此，不需要像直热式烙铁那样持续通电。它的手柄上带有电源开关，工作时只需要按下开关几秒钟即可进行焊接，特别适合于断续工作的使用。

由于感应式电烙铁的烙铁头实际上是变压器的次级绕组，所以对一些电荷敏感器件，如绝缘栅型MOS电路，常会因感应电荷的作用而损坏器件。因此，在焊接这类电路时，不能使用感应式电烙铁。

3．吸锡器和两用式电烙铁

在焊接或维修电子产品的过程中，有时需要把元器件从电路板上拆卸下来。拆卸元器件是与焊接相反的操作，也叫拆焊或解焊。常用的拆焊工具有吸锡器和两用电烙铁。

（1）吸锡器。吸锡器是常用的拆焊工具，使用方便，价格适中。如图4-27所示，吸锡器实际是一个小型手动空气泵，压下吸锡器的压杆，就排出了吸锡器腔内的空气；释放吸锡器压杆的锁钮，弹簧推动压杆迅速回到原位，在吸锡器腔内形成空气的负压力，就能够把熔融的焊料吸走。在电烙铁加热的帮助下，用吸锡器很容易拆焊电路板上的元器件。

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图4-27　吸锡器

（2）两用电烙铁。图4-28所示为一种焊接、拆焊两用的电烙铁，又称吸锡电烙铁。它是在普通直热式电烙铁上增加吸锡结构组成的，使其具有加热、吸锡两种功能。

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图4-28　两用电烙铁示意图

4．调温式电烙铁

调温式电烙铁有自动调温和手动调温两种。手动调温实际上就是将电烙铁接到一个可调电源（如调压器）上，由调压器上的刻度设定烙铁的温度。

自动恒温电烙铁依靠温度传感元器件监测烙铁头的温度，并通过放大器将传感器输出的信号放大，控制电烙铁的供电电路，从而达到恒温的目的。这种烙铁也有将供电电压降为24 V、12 V低压或直流供电形式的，对于焊接操作安全来说，无疑是大有益处的。但相应的价格提高使这种电烙铁的推广受到限制。

图4-29所示为另一种恒温式电烙铁。其使用在项目三中已讲述，不再赘述。

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图4-29　恒温式电烙铁示意图

5．电烙铁的合理使用

如果有条件，选用恒温式电烙铁是比较理想的。对于一般科研、生产，可以根据不同焊接对象选择不同功率的普通电烙铁，通常就能够满足需要。表4-3所示为选择电烙铁的依据，可供参考。

表4-3　选择电烙铁的依据

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烙铁头温度的高低，可以用热电偶或表面温度计测量，也可以根据助焊剂的冒烟状态粗略地估计出来。如图4-30所示，温度越低，冒烟越小，持续时间越长；温度高则与此相反。当然，对比的前提是在烙铁头上滴了等量的助焊剂。

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图4-30　观察冒烟估计电烙铁温度

实际工作中，要根据情况灵活运用电烙铁。不要以为，烙铁功率小就不会烫坏元器件。假如用一个小功率烙铁焊接大功率元器件，因为烙铁的功率较小，烙铁头同元器件接触以后不能提供足够的热量，焊点达不到焊接温度，不得不延长烙铁头的停留时间。这样，热量将传到整个器件上，并使管芯温度可能达到损坏器件的程度。相反，用较大功率的烙铁，则能很快使焊点局部达到焊接温度，不会使整个元器件承受长时间的高温，因此不容易损坏元器件。

（二）烙铁头的形状与修整

1．烙铁头的形状

烙铁头一般用紫铜制成，现在内热式烙铁头都经过电镀。这种表面有镀层的烙铁头，如果不是特殊需要，一般不要用锉修整或打磨。因为电镀层的作用就是保护烙铁头不容易氧化生锈。

为了保证可靠方便地焊接，必须合理选用烙铁头的形状和尺寸。图4-31所示为几种常用烙铁头的外形。其中，圆斜面式是市售烙铁头的一般形式，适用于在单面板上焊接不太密集的焊点；凿式和半凿式烙铁头多用于电气维修工作；尖锥式和圆锥式烙铁头适用于焊接高密度的焊点和小而怕热的元件，如焊接SMT元器件；当焊接对象变化大时，可选用适合于大多数情况的斜面复合式烙铁头。

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图4-31　各种常用烙铁头的形状

选择烙铁头的依据是应使它尖端的接触面积小于焊接处（焊盘）的面积。烙铁头接触面过大，会使过量的热量传导给焊接部位，损坏元器件。一般来说，烙铁头越长、越粗，则温度越低，需要焊接的时间越长；反之，烙铁头越短、越尖，则温度越高，焊接的时间越短。每个操作者可以根据自己的习惯选用烙铁头。有经验的电子装配工人手中都准备有几种不同形状的烙铁头，以便根据焊接对象的变化和工作的需要随时选用。对于一般科研技术人员来说，复合型烙铁头能够适应大多数情况。

2．烙铁头的修整与镀锡

按照规定，电烙铁头应该经过渗镀铁镍合金，使它具有较强的耐高温氧化性能，但目前市售的一般低档电烙铁的烙铁头大多只是在紫铜表面镀了一层锌合金。镀锌层虽然也有一定的保护作用，但在经过一段时间的使用以后，由于高温及助焊剂的作用（松香助焊剂在常温时为中性，在高温下呈弱酸性），烙铁头往往出现氧化层，使表面凹凸不平，这时就需要修整。一般是将烙铁头拿下来，夹到台钳上用粗锉刀修整成自己要求的形状，然后再用细锉刀修平，最后用细砂纸打磨光。有经验的操作工人都会根据焊接对象的形状和焊点的密集程度，对烙铁头的形状和粗细进行修整。

修整过的烙铁头应该立即镀锡。方法是将烙铁头装好后，在松香水中浸一下，然后接通烙铁的电源，待烙铁热后，在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁头沾上锡，在松香中来回摩擦，直到整个烙铁头的修整面均匀镀上一层焊锡为止。也可以在烙铁头沾上锡后，在湿布上反复摩擦。

注意：新的电烙铁通电以前，一定要先浸松香水，否则烙铁头表面会生成难以镀锡的氧化层。

3．电烙铁的灵活使用

一般的非专业焊接工，手头不可能有各种规格的烙铁。在不太大的范围内，用一把烙铁可以满足不同要求的焊接点，关键在于烙铁头的灵活选择。

烙铁头与温度的关系是：烙铁头越长，温度越低；烙铁头越粗，温度越低。

这里所说的温度，是指连续焊接时烙铁尖的温度。

修整多次后变短的烙铁头，可在需要高温烙铁时用以代替功率较大的烙铁。为了热量集中，可以把它修得细一些。

如果手头只有一把大功率电烙铁，但需要焊接细小的或热容量小的焊点，可以用如图4-32所示的办法，它相当于一把小功率烙铁。

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