Barras de soldadura
Almacenamiento
(1) Entorno de almacenamiento
- La temperatura debe controlarse a temperatura ambiente, generalmente entre 18 y 28 grados; la humedad debe ser del 10% al 65%; y no debe haber gases oxidantes fuertes como el oxígeno. Por lo general, deben almacenarse sellados en sus cajas de embalaje.
(2)Precauciones de seguridad en el almacenamiento
- barras de soldadurason pesados; Evite colocarlos en posiciones elevadas. El lugar de almacenamiento debe ser preferiblemente en la planta baja con piso sólido (si se coloca en otros pisos, evalúe si el piso puede soportar el peso y observe periódicamente el área de colocación para detectar signos de hundimiento para evitar el colapso). También se debe limitar la altura de apilamiento.
Uso
(1) Temperatura
La temperatura de soldadura para barras de soldadura con plomo (Sn63/Pb37) generalmente se establece en 230 grados, mientras que la temperatura de soldadura para barras de soldadura sin plomo-(SAC305) generalmente se establece en 260 grados.
(2) Entorno atmosférico
Cuando se utilizan barras de soldadura en soldadura por ola, se recomienda utilizar gas nitrógeno para mejorar la fluidez y humectabilidad de la soldadura, reducir la tasa de oxidación de la soldadura a altas temperaturas y minimizar la pérdida de soldadura.
(3) Control de volumen de soldadura
La cantidad de soldadura en el tanque de soldadura por ola generalmente se controla mediante la altura del nivel del líquido para reducir la diferencia de altura entre la soldadura líquida rociada desde la ola y la superficie del líquido, reduciendo así la cantidad de escoria de soldadura generada y minimizando la pérdida de soldadura.
(4) Control del contenido de impurezas
1) Clasificación de las soldaduras de estaño-plomo por pureza
- ① Soldadura reciclada y refinada: en la industria, algunos residuos de soldadura (escoria de soldadura, soldadura por goteo, extremos de soldadura y materiales contaminados desechados, etc.) a menudo se reciclan o refinan y luego se revenden. Debido al alto costo de refinación (que excede con creces el precio de venta de la soldadura), para soldadura residual de baja-calidad que contiene solo impurezas como cobre, zinc y hierro, la práctica general es agregar metal virgen nuevo a la soldadura residual reciclada para reducir el contenido de impurezas por debajo del nivel permitido para la contaminación de la soldadura. Las normas del gobierno de EE. UU. QQ-S-571 y ASTM B-32 reflejan los niveles permitidos de contaminación en materiales reciclados, como se muestra en las Tablas 2.10 y 2.11.
Tabla 2.10: Composición química de las aleaciones de soldadura utilizadas en la norma federal estadounidense QQ-S-571 (%)
| Elemento/Propiedad | Sn70 | Sn63 | Sn62 | Sn60 | Sn50 | Sn40 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Sn (%) | 69.5–71.5 | 62.5–63.5 | 61.5–62.5 | 59.5–61.5 | 49.5–51.5 | 39.5–41.5 |
| Pb (%) | Balance | Balance | Balance | Balance | Balance | Balance |
| Sb máx (%) | 0.20–0.50 | 0.20–0.50 | 0.20–0.50 | 0.20–0.50 | 0.20–0.50 | 0.20–0.50 |
| Bi máx (%) | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 |
| Ag máx (%) | 0.015 | 0.015 | 1.75–2.25 | 0.015 | 0.015 | 0.015 |
| Cu máx (%) | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
| Fe máx (%) | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 |
| Zn máx (%) | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
| Al máx (%) | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
| Como máximo (%) | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 |
| Cd máx (%) | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 |
| Solidus (grado) | 183 | 183 | 183 | 183 | 183 | 183 |
| Líquido (grado) | 193 | 183 | 189 | 191 | 216 | 238 |
Tabla 2.11: Composición química de las aleaciones de soldadura utilizadas en la norma ASTM B-32 (%)
| Calificación | sn | Pb | Sb mín-máx | Bi máximo | Cu máx. | Fe máx. | al máximo | Zn máx. | Como máximo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 70A | 70 | 30 | - | 0.12 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.03 |
| 70B | 70 | 30 | 0.20–0.50 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.005 | 0.03 |
| 63A | 63 | 37 | - | 0.12 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.03 |
| 63B | 63 | 37 | 0.20–0.50 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.005 | 0.03 |
| 60A | 60 | 40 | - | 0.12 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.03 |
| 60B | 60 | 40 | 0.20–0.50 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.005 | 0.03 |
| 50A | 50 | 50 | - | 0.12 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.03 |
| 50B | 50 | 50 | 0.20–0.50 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.005 | 0.03 |
| 45A | 45 | 55 | - | 0.12 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.03 |
| 45B | 45 | 55 | 0.20–0.50 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.005 | 0.005 | 0.03 |
Se desaconseja el uso de soldadura reciclada en aplicaciones críticas porque, en la producción en masa automatizada, las impurezas impredecibles en la soldadura reciclada introducen variaciones imprevistas en el rendimiento de la soldadura, lo que puede provocar problemas graves.
- ② Soldadura virgen: La soldadura virgen se refiere a la soldadura hecha de estaño y plomo refinado a partir de minerales. La soldadura virgen es un material estándar en la producción de la industria electrónica, especialmente en la soldadura automatizada para la producción en masa (como la soldadura por ola de placas de circuito impreso). La consistencia del contenido de impurezas en este grado de soldadura es relativamente predecible, lo que previene los peligros potenciales asociados con el uso de soldadura reciclada.
Tabla 2.12: Límites máximos de impureza para soldadura de grado electrónico (soldadura de alta-pureza) (J-STD-001) (%)
| Elemento de impureza | Contenido máximo permitido (% en peso) |
|---|---|
| Cu | 0.300 |
| au | 0.200 |
| Cd | 0.005 |
| zinc | 0.005 |
| Alabama | 0.006 |
| sb | 0.500 |
| fe | 0.020 |
| Como | 0.030 |
| Bi | 0.250 |
| Ag | 0.100 |
| Ni | 0.010 |
Tabla 2.13: Comparación del contenido de impurezas en soldadura común (Sn37Pb) (%)
| Elemento de impureza | QQ-S-571E, ASTM B-32* | Valor típico de nueva soldadura (% en peso) | Valor límite máximo (% en peso) |
|---|---|---|---|
| sb | * | 0.010 | * |
| Cu | 0.080 | 0.010 | 0.25** |
| au | - | 0.001 | 0.08*** |
| Cd | - | 0.001 | 0.005*** |
| zinc | 0.005 | 0.001 | 0.005*** |
| Alabama | 0.005 | 0.003 | 0.006* |
| Como | 0.030 | 0.020 | 0.030 |
| fe | 0.020 | 0.001 | 0.020 |
| Bi | 0.250 | 0.006 | 0.250 |
| En | - | 0.007 | - |
| Ni | - | 0.002 | - |
| Ag | - | 0.002 | 0.100 |
| Pb | 0.080 | 0.010 | 0.060 |
*Aplicable a (0,20–0,50) % en peso de Sb; de lo contrario, hasta 0,12% en peso.
**Las impurezas de Cu, Au, Cd, Zn y Al no deben exceder el 0,30 % (caliente a 250 grados)
Tabla 2.14: Comparación de límites de impurezas en aleaciones de soldadura: Japón JIS-Z-3282, estándar MIL de EE. UU. y China YB-568 (%)
| Elemento de impureza | Japón JIS-Z-3282-1972 Grado A (% en peso) | Japón JIS-Z-3282-1972 B Grado (% en peso) | MIL EE.UU. (% en peso) | China YB-568 (% en peso) |
|---|---|---|---|---|
| sb | <1.0 | <0.30 | <10 | 0.2 ~ 0.5 |
| Cu | <0.08 | <0.05 | <0.03 | <0.08 |
| Bi | <0.05 | <0.05 | 0.25 | 0.1 |
| zinc | <0.005 | <0.005 | <0.005 | 0.002 |
| fe | 0.35 | <0.03 | <0.02 | 0.02 |
| Alabama | <0.005 | <0.005 | <0.005 | 0.005 |
| Como | <0.03 | <0.03 | <0.03 | 0.05 |
2) La influencia de las impurezas metálicas en las propiedades físicas de la soldadura de estaño-plomo
A menudo hay trazas de otros metales presentes en la soldadura como impurezas. Algunas impurezas son inofensivas, mientras que otras, incluso en pequeñas cantidades, pueden tener diversos efectos adversos en el proceso de soldadura y el rendimiento de la unión soldada. En términos generales, el efecto de los elementos impuros en la soldadura depende de la solubilidad sólida del elemento metálico añadido en la fase de estaño o plomo. Si se forman compuestos intermetálicos, el efecto también depende de la formación de estos compuestos intermetálicos. La formación de soluciones sólidas aumenta la resistividad (por ejemplo, agregando bismuto y manganeso), mientras que la formación de compuestos intermetálicos reduce la resistividad de la soldadura (por ejemplo, agregando cobre).
3) La influencia de las impurezas en la humectación
Las impurezas como el zinc y el aluminio son impurezas dañinas. Incluso con un contenido del 0,001%, pueden empeorar la apariencia de las uniones soldadas y afectar significativamente la humectabilidad y fluidez, dificultando la soldadura por ola. Las impurezas metálicas que afectan directamente a la soldadura incluyen cobre, oro, zinc y aluminio. Estas impurezas pueden causar erosión del metal base cuando se sumergen en la ola de soldadura, lo que provoca defectos de soldadura como "puentes" y "picos".
Las impurezas de metales traza incorporadas en la soldadura de estaño-plomo cambiarán la energía superficial de la aleación resultante, afectando así sus características de humectación, como se muestra en la Figura 2.22. En la soldadura por ola, la influencia de las impurezas sobre la humectabilidad es de particular importancia para garantizar resultados efectivos de soldadura por ola.
Además, la presencia de residuos de óxido de estaño-plomo, gases e inclusiones no-metálicas en la soldadura también afecta significativamente el rendimiento de la soldadura, un hecho que a menudo se pasa por alto. La soldadura-fundida al vacío hecha de estaño-fundido al vacío y plomo exhibe las mejores propiedades de difusión.
4) La influencia de los metales impuros en el rendimiento de la soldadura
Los componentes principales de la soldadura con plomo utilizada en la soldadura por ola son el estaño y el plomo. Además, contiene oligoelementos, que se consideran impurezas. La influencia de las principales impurezas metálicas encontradas en la soldadura por ola sobre el rendimiento de la soldadura se muestra en la Tabla 2.15.
Tabla 2.15: Efectos de los elementos impuros en la soldadura sobre el rendimiento de la soldadura
| Elemento de impureza | Propiedades mecánicas | Humectabilidad/Soldabilidad | Cambios de temperatura de fusión | Otros efectos |
|---|---|---|---|---|
| Plomo (Pb) | La resistencia a la tracción aumenta, la ductilidad se vuelve frágil. | Alta humectabilidad, fluidez reducida. | Rango de fusión más estrecho | Mayor resistencia eléctrica |
| Bismuto (Bi) | Se vuelve quebradizo | Fluidez y humectabilidad reducidas; propenso a formar puentes y pincharse | Punto de fusión más bajo | Grietas durante el ciclo térmico, pérdida de brillo. |
| Zinc (Zn) | Aumenta la fuerza | Difícil de manejar | Punto de fusión más alto | Superficie porosa, granos gruesos, pérdida de brillo. |
| Hierro (Fe) | Fuerza de unión reducida | Fluidez reducida | Punto de fusión más alto | Propiedades magnéticas |
| Aluminio (Al) | Frágil y duro | Fluidez extremadamente baja; en algunos casos, no mojar | Forma cristales burbujeantes o en forma de aguja-, superficie rugosa. | Fácilmente oxidado, corrosivo, pérdida de brillo. |
| Fósforo (P) | Pequeñas cantidades aumentan la fluidez. | - | - | color oscuro |
| Cadmio (Cd) | Se vuelve quebradizo | Poca humectabilidad, fluidez reducida. | Rango de fusión más amplio | Aspecto poroso y blanco. |
| Arsénico (As) | Frágil y duro | Mayor viscosidad; propenso a formar puentes y pincharse | Punto de fusión más alto | Forma compuestos granulares o de bajo-punto de fusión |
| Antimonio (Sb) | Se vuelve quebradizo | Rendimiento de soldadura reducido | Punto de fusión más alto | Forma cristales burbujeantes |
| Plata (Ag) | Más del 5% tiende a producir gas. | Requiere flujo activo | Punto de fusión más alto | Mayor resistencia al calor |
| Oro (Au) | Se vuelve frágil y reduce la resistencia mecánica. | Pérdida de brillo | - | apariencia blanca |
