1 沾錫作用
當熱的液態焊錫溶解并滲透到被
焊接的金屬表面時，就稱為金屬的沾錫或金屬被沾錫。焊錫與銅的混合物的分子形成一種新的部分是銅、部分是焊錫的合金，這種溶媒作用稱為沾錫，它在各個部分之間構成分子間鍵，生成一種金屬合金共化物。良好的分子間鍵的形成是
焊接工藝的核心，它決定了
焊接點的強度和質量。只有銅的表面沒有污染，沒有由于暴露在空氣中形成的氧化膜才能沾錫，并且焊錫與工作表面需要達到適當的溫度。
2 表面張力
大家都熟悉水的表面張力，這種力使涂有油脂的金屬板上的冷水滴保持球狀，這是由于在此例中，使固體表面上液體趨于擴散的附著力小于其內聚力。用溫水和清潔劑清洗來減小其表面張力，水將浸潤涂有油脂的金屬板而向外流形成一個薄層，如果附著力大于內聚力就會發生這種情況。
錫-鉛焊錫的內聚力甚至比水更大，使焊錫呈球體，以使其表面積最小化(同樣體積情況下，球體與其他幾何外形相比具有最小的表面積，用以滿足最低能量狀態的需求)。助焊劑的作用類似于清潔劑對涂有油脂的金屬板的作用，另外，表面張力還高度依賴于表面的清潔程度與溫度，只有附著能量遠大于表面能量(內聚力)時，才能發生理想的沾錫。
3 金屬合金共化物的產生
銅和錫的金屬間鍵形成了晶粒，晶粒的形狀和大小取決于
焊接時溫度的持續時間和強度。
焊接時較少的熱量可形成精細的晶狀結構，形成具有最佳強度的優良
焊接點。反應時間過長，不管是由于
焊接時間過長還是由于溫度過高或是兩者兼有，都會導致粗糙的晶狀結構，該結構是砂礫質的且發脆，切變強度較小。
采用銅作為金屬基材，錫-鉛作為焊錫合金，鉛與銅不會形成任何金屬合金共化物，然而錫可以滲透到銅中，錫和銅的分子間鍵在焊錫和金屬的連接面形成金屬合金共化物Cu3Sn 和Cu6Sn5，如圖所示。
金屬合金層(n相+ε相)必須非常薄，激光
焊接中，金屬合金層厚度的數量級為0.1mm ，波峰焊與手工烙鐵焊中，優良
焊接點的金屬間鍵的厚度多數超過0.5μm 。由于
焊接點的切變強度隨著金屬合金層厚度的增加而減小，故常常試著將金屬合金層的厚度保持在1μm 以下，這可以通過使
焊接的時間盡可能的短來實現。
金屬合金共化物層的厚度依賴于形成
焊接點的溫度和時間，理想的情況下，
焊接應在220 't約2s 內完成，在該條件下，銅和錫的化學擴散反應將產生適量的金屬合金結合材料Cu3Sn 和Cu6Sn5厚度約為0.5μm 。不充分的金屬間鍵常見于冷
焊接點或
焊接時沒有升高到適當溫度的
焊接點，它可能導致
焊接面的切斷。相反，太厚的金屬合金層，常見于過度加熱或
焊接太長時間的
焊接點，它將導致
焊接點抗張強度非常弱，如圖所示。
4 沾錫角
比焊錫的共晶點溫度高出大約35℃時，當一滴焊錫放置于熱的涂有助焊劑的表面上時，就形成了一個彎月面，在某種程度上，金屬表面沾錫的能力可通過彎月面的形狀來評估。如果焊錫彎月面有一個明顯的底切邊，形如涂有油脂的金屬板上的水珠，或者甚至趨于球形，則金屬為不可
焊接的。只有彎月面拉伸成一個小于30.的小角度才具有良好的
焊接性。
中國焊接網 2014-01-03 00:00:00
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