贺 阳 霍明光 杨志强

（陕西应用物理化学研究所，陕西 西安 710061）

电火工品是安装在总体武器系统的关键元件。它与总体的连接方式主要有3 种：插座插接、引线连接和脚线连接。引线的作用是将电火工品和总体武器系统连接，通过武器系统施加电流，使电火工品产生燃烧或爆炸，实现产品功能[1]。

带有引线的电火工品种类很多，目前基本上都是手工锡焊焊接在产品内部。近年来，随着产品生产数量和质量要求的不断提高，暴露出来的焊接引线问题也在逐年增多，过去那种较为单一的焊接引线工艺，已经不能满足现阶段多品种、大批量生产的质量和安全要求，造成了较大的生产损耗和经济损失。该文针对产品生产中出现的焊接引线问题，开展了工艺研究与技术攻关，解决了生产中出现的焊接引线问题，并结合电火工品特点，总结了四大类焊接引线工艺方法，提高了产品焊接合格率和质量一致性，实现了工艺技术创新。

1 现状调查

没有统一规范的电火工品手工焊接引线工艺技术标准，每个产品工艺文件对焊接引线的操作方法、质量要求、注意事项、验收标准等方面的工艺技术要求各不相同，以该单位A、B、C、D、E 5 种产品为例，对2017年焊接引线情况进行调查统计，生产中出现的焊接引线问题较多，废品高，合格率低（平均值：94.7%），生产损耗和经济损失较大。

将生产中出现的焊接引线问题进行分类统计，问题主要集中在以下4 个方面。1）引线偏离。引线不居中使收口时引线绝缘层破损，导致产品绝缘性能下降。2）有尖点。焊接处与引线屏蔽层/金属外壳接触，导致产品绝缘不合格。3）焊点过大。焊点大影响产品后续装配质量。4）焊接不牢。焊接不牢固导致产品电阻不稳定或引线脱落。

2 原因分析

根据电火工品手工焊接引线工艺技术要求及过程控制，从工具设备、焊接材料、工艺方法和质量检测4 个方面认真分析了造成焊接引线不合格的所有原因，制定判断标准，逐条进行验证确认。工艺设备是否按照产品工艺要求使用相应规格的烙铁及工装模具。焊接材料焊锡规格及助焊剂配比是否正确；引线芯线是否有损伤或氧化。工艺方法工艺标准和工艺要求、操作方法是否规范、一致。焊接引线工艺文件描述、关键焊接技术参数是否详细。质量检测：焊接全过程是否有焊接引线质量检测标准。

3 工艺改进研究

根据以上分析，针对造成焊接引线质量不合格的6 条主要影响因素，进行工艺改进和技术研究。

3.1 准备引线

引线剥去绝缘层：用热剥器或精密剥线机按产品的工艺要求剥去引线焊接端的绝缘层，注意不应伤及芯线，绝缘层根部不应烧焦。剥去绝缘层的引线放入干燥器内待用。引线焊接端搪锡：根据需要将引线焊接端芯线进行搪锡，搪锡时要一边搪锡一边旋转，搪锡不要超过1 s～2 s，多股引线的搪锡要防止焊锡浸入绝缘层内，造成软线变硬，容易导致接头故障。

3.2 清洁处理

将待焊接的电火工品焊接点、内孔或端面沾附的油污、灰尘、金属屑、脏物等多余物处理干净，部分电极塞还需用蒸馏水反复洗涤2 ～3 次或超声波清洗，后用无水乙醇脱水1 ～2 次晾干待焊。

3.3 焊接引线

根据电火工品结构特点与工艺技术要求，结合实际操作、数据统计与总结完善，确定了四大类电火工品手工焊接引线工艺方法：压接焊、插接焊、搭接焊和缠绕焊。

3.3.1 压接焊

将待焊品置于工装塞座中固定好，首先将引线焊接端芯线放置于两脚线之间中部位置，用平口螺丝刀将脚线对折，压紧引线芯线端，用毛笔给脚线和芯线压合处刷上焊液，备好焊丝，右手拿烙铁，以左右手的胳膊肘和手腕为平衡支撑点，进入备焊状态。加热2 s～3s 后观察到焊液已完全流散焊点部位时，此时迅速在70°～80°向右上方移开烙铁移开烙铁头结束焊接[2]。同时左手保持手中的引线此时保持不动，待焊点处的锡冷却凝固2 s～3 s 后，才可松手，焊点表面光亮圆润大小适中无毛刺。

接焊是将引线焊接端弯曲成90°放在压线柱根部，然后再将引线柱折弯压在引线上焊接。注意引线柱均不能从根部直接弯曲，以防折断，还有引线绝缘层/皮不应被压在两脚线间。铁头吃锡的量要合适，能覆盖整个焊接部位。吃锡不能太多也不能太少，焊锡太少导致焊点不结实机械强度不够，焊锡过多导致焊点过大，后续装配困难易导致短路，影响绝缘性。带药焊接引线时，焊接引线时加热焊点的时间一定不能超过3 s，因为烙铁头（25 W ～35 W）工作的温度一般250℃～300℃，加热时间过长导致电极塞整体温度升高超过药剂的临界温度引起安全事故，还有补焊时不能超过两次。电火工品都需要焊接2 根引线，在进行压接焊时，分别将2 根引线进行背向焊接，便于后续产品装配。

3.3.2 插接焊

将电极塞接线柱或焊接点用毛笔刷上焊液置于工装塞座中，右手拿烙铁，以左右手的胳膊肘和手腕为平衡支撑点，进入备焊状态，要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在烙铁头镀有一层焊锡。烙铁头（斜口、平口）以45°～60°角靠在被焊件的插接处，左手拿稳引线搪锡一端（剥掉绝缘层）插入接线孔内，右手拿加热的烙铁头将焊锡丝熔化，然后再将熔化的焊锡加压待焊点受热，加热整个被焊体。加热2 s～3 s 后观察到焊液已完全流散焊点部位时，此时迅速向右上方45°～60°移开烙铁移开烙铁头，结束焊接。同时左手保持手中的引线此时保持不动，待焊点处的锡冷却凝固后，才可松手，便留下呈正正弦波峰形状，表面光亮圆滑焊点，并且表面无锡刺焊点的锡量适中。

3.3.3 搭接焊

将电极塞脚线和引线用毛笔刷上焊液置于工装塞座中，右手拿烙铁，以左右手的胳膊肘和手腕为平衡支撑点，进入备焊状态。将烙铁头（斜口或平口）以45°～60°角靠在被焊件的连接处进行侧焊，将两根引线焊接端分别与电极塞脚线两侧垂直紧贴，烙铁头将焊锡丝熔化置于焊接处。加热2 s～3 s 后观察到焊液已完全流散焊点部位时，此时迅速向右上45°～60°移开烙铁移开烙铁头，结束焊接。同时左手保持手中的引线此时保持不动，待焊点处的锡冷却凝固后，才可松手。

3.3.4 缠绕焊

首先将引线一端（剥掉绝缘层）缠绕焊，是将一端剥掉绝缘层，将引线芯线根据工艺要求均匀牢固的缠绕在脚线上。烙铁头平面朝上固定好，烙头（平面）吃较多锡后，用左右手平移移动脚线缠绕部位浸过焊液，手速稳定干脆，时间较短，俗称挂锡。整个过程持续1 s～2 s 后观察到焊液已完全浸过焊点部位时，此时迅速平稳向右或向左平移开焊接组件冷却。1）要求焊点包裹芯线360°无死角，柱面平整光滑无刺，保证能正常装配绝缘套或环。2）烙铁平头吃锡的量要多，吃锡较少时缠绕焊接部位无法完全浸没在焊液中。 3）烙铁头必须固定水平，否则很难吃较多的焊锡。4）缠绕接焊时，根据实际情况左右手动作要平稳，将焊液尽可能多与缠绕部位接触，使焊接更加牢固结实。5）如果带药缠绕焊接引线时，焊接引线时加热焊点的时间一定不能超过3 s，加热时间过长导致电极塞整体温度升高超过药的临界温度引起安全事故。

3.4 焊后清洗

不带药手工清洗：准备250 mL 或500 mL 的玻璃容器，加入一定量的无水乙醇，把焊点端浸泡在无水乙醇10 min 左右，握住引线整体在液体中分别顺逆旋转和上下移动1 min左右即可。适时更换使用过的清洗液，保持清洗液的清洁，清洗后晾干放入干燥器待用。

不带药超声波清洗：在超声波清洗仪储液槽内同样注入无水乙醇，将电极塞焊接端朝下悬吊在储液槽内的无水乙醇，清洗5 min ～6 min。适时更换使用过的清洗液，保持清洗液的清洁，清洗后晾干放入干燥器待用。

带药（起爆药、点火药）或者电极塞组件（防水绝缘）手工清洗：焊完后用浸有微量无水乙醇的医用脱脂棉球擦拭焊接时产生的助焊剂残留物等污染物，擦拭干净后晾干放入干燥器待用。

3.5 质量检测

焊接后严格进行质量检查，符合下列要求的焊点，才能判定为合格焊点。1）焊点几何形状通过目测检验或者通过4 ～10 倍的显微镜镜检，应吃锡饱满，光滑光亮。2）无发白、无堆积、无毛刺、无气孔和气泡、无裂缝、虚焊假焊。3）焊点不能过大或过小和毛刺等缺陷，因为焊点过大影响装配绝缘套或绝缘环，进而影响绝缘，毛刺也会影响绝缘。焊点过小不能完全包裹焊接部位，会导致机械强度不够。4）焊接时，保证每个焊接部位牢固、测电阻时阻值稳定，接触良好，电阻合格。5）焊料应充分覆盖所有连接部位，应形成良好的焊锡轮廓线。焊料与母材间的界面和焊料熔化后焊料表面切线之间的夹角称为润湿角[3]。插接焊润湿角一般在25°～30°为宜，压接焊润湿角一般在 40°～50°为宜，缠绕焊润湿角一般在15°～20°为宜[3]。6）焊接后相邻导电体间不应发生桥接。7）检查焊点机械强度，保证焊接的引线受到震动或冲击时不致脱落、松动。一般用拉拽、拔、左右轻摇引线等方法检查强度，拔掉的话重新换线焊接或作废。

3.6 改进后效果验证

按改进后的焊接引线工艺生产的11 批产品焊接质量情况进行统计。可以计算出，焊接引线工艺改进后焊线合格率均值为98.6%，质量一致性非常好，一次焊接合格率高达94%，返修率降低到6%。

4 结论

电火工品手工焊接引线的操作方法、质量要求、注意事项、验收标准等方面的工艺技术要求不规范统一，直接影响到产品的焊接引线质量。通过对电火工品手工焊接引线工艺技术研究及改进，解决了生产中出现的焊接引线问题，提高了产品质量，降低了生产成本，保证装备可靠，赢得了用户的信赖。总结归纳的四大类电火工品手工焊接引线工艺方法及技术要求，覆盖了大部分电火工品引线焊接类产品，实现了工艺技术创新，为其他种类的火工品焊接引线提供了参考。