3.2 焊接工具

3.2.1 電烙鐵

常用的手工焊接工具是電烙鐵，其作用是加熱焊料和被焊金屬，使熔融的焊料潤濕被焊金屬表面并生成合金。

1．電烙鐵的結構

常見的電烙鐵有直熱式電烙鐵、感應式電烙鐵、調溫及恒溫式電烙鐵、吸錫式電烙鐵。直熱式電烙鐵和調溫式電烙鐵分别如圖3.4和圖3.5所示。

圖3.4 直熱式電烙鐵

圖3.5 調溫式電烙鐵

直熱式電烙鐵又可以分為内熱式和外熱式兩種，如圖3.6所示，主要由以下幾部分組成。

（1）發熱元件：俗稱烙鐵芯，是将鎳鉻發熱電阻絲纏在雲母、陶瓷等耐熱、絕緣材料上構成的。内熱式與外熱式電烙鐵的主要區别在于外熱式發熱元件在傳熱體的外部，而内熱式的發熱元件在傳熱體的内部。

（2）烙鐵頭：作為熱量存儲和傳遞的器件，一般用紫銅制成。

（3）手柄：一般用實木或膠木制成，手柄設計要合理，否則會因溫升過高而影響操作。

（4）接線柱：發熱元件同電源線的連接處。必須注意：一般電烙鐵有三個接線柱，其中一個是接金屬外殼的，接線時應用三芯線将外殼接保護零線。

圖3.6 直熱式電烙鐵的結構示意圖

2．電烙鐵的選用

由前述可知，電烙鐵的種類及規格有多種，被焊工件的大小又有所不同，因而合理地選用電烙鐵的功率及種類，對提高焊接質量和效率有直接的關系。如果被焊件較大，使用的電烙鐵功率較小，則焊接溫度過低，焊料熔化較慢，焊劑不能揮發，焊點不光滑、不牢固，這樣勢必造成焊接強度及質量的不合格，甚至焊料不能熔化，使焊接無法進行。如果電烙鐵的功率太大，則使過多的熱量傳遞到被焊工件上，使元器件的焊點過熱，造成元器件的損壞，緻使印制電路闆的銅箔脫落，焊料在焊接面上流動過快并無法控制。

選用電烙鐵時，可以從以下幾個方面進行考慮。

（1）焊接集成電路、晶體管及受熱易損元器件時，應選用20W内熱式或25W的外熱式電烙鐵。

（2）焊接導線及同軸電纜時，應選用45～75W外熱式電烙鐵，或50W内熱式電烙鐵。

（3）焊接較大的元器件時，如行輸出變壓器的引線腳、大電解電容器的引線腳、金屬底盤接地焊片等，應選用100W以上的電烙鐵。

電烙鐵功率和類型的選擇見表3.1。

表3.1 烙鐵選擇

3．烙鐵頭的選擇與修整

1）烙鐵頭的選擇

烙鐵頭是存儲熱量和傳導熱量的器件。一般情況下，對烙鐵頭的形狀要求并不嚴格，但是焊接精細易損件時最好選用錐形。電鐵的溫度與烙鐵頭的體積、形狀、長短等都有一定的關系。烙鐵頭的長短是可以調整的，烙鐵頭越短，其溫度就越高，反之溫度就越低，在操作時可根據需要調節。烙鐵頭有多種形狀，見表3.2。

表3.2烙鐵頭類型

2）烙鐵頭使用說明

（1）圓錐形（尖嘴）烙鐵頭接觸面小，隻适用于焊接較小的焊接點。

（2）螺釘旋具型或鑿子型接觸面寬，傳熱範圍廣，适用于焊接較大的焊接點。

（3）無鉛焊接用電烙鐵優先選用螺釘旋具或鑿子型烙鐵頭，因為圓錐形烙鐵頭接觸點細小，傳熱不完全，稍一接觸就會使接觸面溫度明顯上升，溫度均勻性差，烙鐵頭前端大小決定着熱傳導效率，尺寸應該與被焊物體相當。

4．烙鐵頭溫度的調整與判斷

電烙鐵的溫度與烙鐵頭的體積、形狀、長短等都有一定的關系。通常，烙鐵頭的溫度可以通過插入烙鐵芯的深度來調節。烙鐵頭插入烙鐵芯的深度越深，其溫度越高。

一般情況下，可根據焊錫的熔化情況和助焊劑的發煙狀态判斷烙鐵頭的溫度，如圖3.7所示。也可在烙鐵頭上熔化一點松香芯焊料，根據助焊劑的煙量來判斷其溫度是否合适。溫度低時，煙氣量小，持續時間長；溫度高時，煙氣量大，消散快；在中等發煙狀态，6～8s消散時，溫度約為300℃，此時是焊接的合适溫度。

圖3.7 觀察法估計烙鐵頭溫度

5．電烙鐵的接觸及加熱方法

電烙鐵的接觸及加熱方法：用電烙鐵加熱被焊工件時，烙鐵頭上一定要黏有适量的焊錫，為使電烙鐵傳熱迅速，要用烙鐵的側平面接觸被焊工件表面，同時應盡量使烙鐵頭接觸印制電路電路闆上的焊盤和元器件引線。對較大的焊盤（直徑大于5mm），焊接時可移動烙鐵，即烙鐵繞焊盤轉動，以免長時間停留在一點而導緻局部過熱，如圖3.8所示。

圖3.8 電烙鐵對焊盤加熱

6．使用電烙鐵的注意事項

（1）在使用前或更換烙鐵芯時，必須檢查電源線與地線的接頭是否正确。盡可能使用三芯的電源插頭，注意接地線要正确地接在烙鐵的殼體上。

（2）新買的電烙鐵一般不能直接使用，必須對烙鐵頭進行處理後才能正常使用。也就是說，在使用前先給烙鐵頭鍍上一層焊錫，即對烙鐵頭進行“上錫”後方能使用。具體的方法如下：先用锉刀把烙鐵頭按需要锉成一定的形狀，然後接上電源，當烙鐵頭溫度升至能熔錫時，将松香塗在烙鐵頭上，等松香冒煙後再塗上一層焊錫，如此進行兩三次，直至烙鐵頭表面薄薄地鍍上一層錫為止。

當烙鐵使用一段時間後，烙鐵頭的刃面及其周圍會産生一層氧化層，這樣便産生“吃錫”困難的現象，此時可锉去氧化層，重新鍍上焊錫。

（3）電烙鐵不易長時間通電而不使用，因為這樣容易電烙鐵芯加速氧化而燒斷，也将使烙鐵頭因長時間加熱而氧化，甚至被燒“死”不再“吃錫”。

（4）使用電烙鐵過程中，烙鐵線不要被燙破，應随時檢查電烙鐵的插頭、電線，發現破損老化應及時更換。不可将電線随着柄蓋扭轉，以免對電源線接頭部位造成短路。電烙鐵在使用過程中不要敲擊，烙鐵頭上過多的焊錫不得随意亂甩，要在松香或軟布上擦除。

（5）使用電烙鐵的過程中，一定要輕拿輕放，不焊接時，要将電烙鐵放到烙鐵架上，以免灼熱的烙鐵燙傷自己或他人、他物；若長時間不使用應切斷電源，防止烙鐵頭氧化；不能用電烙鐵敲擊被焊工件；烙鐵頭上多餘的焊錫不要随便亂甩。

（6）電烙鐵在焊接時，最好選用松香焊劑，以保護烙鐵頭不被腐蝕。氯化鋅和酸性焊油對烙鐵頭的腐蝕性較大，使烙鐵頭的使用壽命縮短了，因而不易采用。電烙鐵應放在烙鐵架上，應輕拿輕放，絕不要将電烙鐵上的錫亂抛。

操作者頭部與烙鐵頭之間應保持30cm以上的距離，以避免過多的有害氣體（焊劑加熱揮發出的化學物質）被人體吸入。

（7）更換烙鐵芯時要注意引線不要接錯，因為電烙鐵有三個接線柱，而其中一個是接地的，另外兩個是接烙鐵芯兩根引線的（這兩個接線柱通過電源線直接與220V交流電源相接）。如果将220V交流電源線錯接到接地線的接線柱上，則電烙鐵外殼就要帶電，被焊件也要帶電，這樣就會發生觸電事故。

7．電烙鐵的常見故障及其維護

電烙鐵在使用過程中常見的故障有電烙鐵通電後不熱、烙鐵頭不吃錫、烙鐵帶電等。下面以内熱式20W電烙鐵為例加以說明。

1）電烙鐵通電後不熱

遇到此故障時可以用萬用表的歐姆擋測量插頭的兩端，如果表針不動，則說明有斷路故障。當插頭本身沒有斷路故障時，即可卸下膠木柄，再用萬用表測量烙鐵芯的兩根引線，如果表針仍不動，則說明烙鐵芯損壞，應更換新的烙鐵芯。如果測量烙鐵芯兩根引線電阻值為2.5kW左右，則說明烙鐵芯是好的，故障出現在電源引線及插頭上，多數故障為引線斷路，插頭中的接點斷開。進一步用萬用表的R×1擋測量引線的電阻值，便可發現問題。

更換烙鐵芯的方法：将固定烙鐵芯引線螺釘松開，将引線卸下，把烙鐵芯從連接杆中取出，然後将新的同規格烙鐵芯插入連接杆，将引線固定在螺釘上，并注意将烙鐵芯多餘引線頭剪掉，以防止兩根引線短路。

當測量插頭的兩端時，如果萬用表的表針指示接近零歐姆，則說明有短路故障，故障點多為插頭内短路，或者是防止電源引線轉動的壓線螺釘脫落，緻使接在烙鐵芯引線柱上的電源線斷開而發生短路。當發現短路故障時，應及時處理，不能再次通電，以免燒壞熔斷器。

2）烙鐵頭帶電

烙鐵頭帶電除前文所述的電源線錯接在接地線的接線柱上之外，還有可能是，當電源線從烙鐵芯接線螺釘上脫落後，又碰到了接地線的螺釘上，從而造成烙鐵頭帶電。這種故障最容易造成觸電事故并損壞元器件，因此，要随時檢查壓線螺釘是否松動或丢失。如有丢失、損壞應及時配好（壓線螺釘的作用是防止電源引線在使用過程中因拉伸、扭轉而造成引線頭脫落）。

3）烙鐵頭不“吃錫”

烙鐵頭經長時間使用後，就會因氧化而不沾錫，這就是“燒死”現象，也稱不“吃錫”。

當出現不“吃錫”的情況時，可用細砂紙或锉刀将烙鐵頭重新打磨或刮出新茬，然後重新鍍上焊錫即可繼續使用。

4）烙鐵頭出現凹坑

當電烙鐵使用一段時間後，烙鐵頭就會出現凹坑或氧化腐蝕層，使烙鐵頭的刃面形狀發生變化。遇到此種情況時，可用锉刀将氧化層及凹坑锉掉，并锉成原來的形狀，然後鍍上錫，即可重新使用。

為延長烙鐵頭的使用壽命，必須注意以下幾點。

（1）經常用濕布、浸水海綿擦拭烙鐵頭，以保持烙鐵頭的良好挂錫，并可防止殘留助焊劑對烙鐵頭的腐蝕。

（2）進行焊接時，應采用松香或弱酸性助焊劑。

（3）焊接完畢時，烙鐵頭上的殘留焊錫應該繼續保留，以防止再次加熱時出現氧化層。

3.2.2 其他常用工具

1．尖嘴鉗

尖嘴鉗頭部較細，外形如圖3.9所示。它适用于夾小型金屬零件或彎曲元器件引線。尖嘴鉗一般帶有塑料套柄，使用方便，且能絕緣。

尖嘴鉗不宜用于敲打物體或裝拆螺母，不宜在80℃以上的溫度環境中使用，以防止塑料套柄熔化或老化。

2．平嘴鉗

平嘴鉗鉗口平直，外形如圖3.10所示，可用于夾持、彎曲元器件管腳與導線。因其鉗口無紋路，所以其對導線拉直、整形比尖嘴鉗适用。但因鉗口較薄，故不易夾持螺母或需施力較大的部位。

圖3.9 尖嘴鉗

圖3.10 平嘴鉗

3．斜嘴鉗

斜嘴鉗外形如圖3.11所示，适用于剪焊後的線頭，也可與尖嘴鉗合用剝除導線的絕緣皮。剪線時，要使鉗頭朝下，在不變動方向時可用另一隻手遮擋，防止剪下的線頭飛出傷眼。

4．剝線鉗

剝線鉗專用于剝有包皮的導線，如圖3.12所示。使用時注意将需剝皮的導線放入合适的槽口，剝皮時不能剪斷導線。剪口的槽并攏後應為圓形。

5．平頭鉗

平頭鉗又稱克絲鉗或老虎鉗，其頭部較平寬，外形如圖3.13所示。常用的規格有175mm和200mm兩種，平頭鉗一般帶有塑料套柄，使用方便，且能絕緣。它适用于螺母、緊固件的裝配操作，一般适用于緊固M5螺母。電工常用平頭鉗剪切或夾持導線、金屬線等，但其不能代替錘子敲打零件。

可用平頭鉗的齒口進行旋緊或松動螺母，也可用平頭鉗的刀口進行導線斷切。

6．鑷子

鑷子有尖嘴鑷子和圓嘴鑷子兩種，如圖3.14所示。尖嘴鑷子用于夾持較細的導線，以便于裝配焊接。圓嘴鑷子用于彎曲元器件引線和夾持元器件焊接等，用鑷子夾持元器件焊接還起到了散熱作用。

7．螺釘旋具

螺釘旋具又稱起子、改錐，有“一”字式和“十”字式兩種，專用于擰螺釘，如圖3.15所示。根據螺釘大小可選用不同規格的螺釘旋具，但在擰時，不要用力太猛，以免螺釘滑扣。

另外，鋼闆尺、盒尺、卡尺、扳手、小刀等也是經常用到的工具。

8．低壓驗電器

低壓驗電器通常又稱為試電筆，由氖管、電阻、彈簧和筆身等部分組成，主要是驗證低壓導體和電氣設備外殼是否帶電，如圖3.16所示。低壓驗電器有鋼筆式和旋具式兩種。常用的低壓驗電器的測試範圍是60～500V，指帶電體與大地的電位差。

使用電筆時應注意的事項如下。

（1）使用前，一定要在有電的電源上驗電，檢查氖管能否正常發光。

（2）使用時，手必須接觸金屬筆挂或試電筆頂部的金屬螺釘，但不得接觸金屬筆杆與電源相接觸的部分。

（3）應當避光檢測，以便看清氖管的光輝。

（4）電筆不可受潮，不可随意拆裝或受到劇烈震動以保證測試可靠。