施工单位将工程分包给小包工头，其合法性主要取决于两个核心要素：一是小包工头是否具备相应的建筑施工资质；二是分包行为是否严格遵循了相关法律法规。

一、小包工头的资质问题

1. 资质要求：根据《中华人民共和国建筑法》及相关规定，进行建筑工程施工的单位或个人必须具备相应的资质条件。这包括拥有专业的技术人员、必要的施工设备以及完善的管理体系等。对于小包工头而言，如果其能够提供这些资质证明，那么从法律层面讲，他是有资格承接部分工程分包的。

2. 无资质的后果：如果小包工头不具备上述资质，仅为个人且无相关施工许可，那么施工单位将其作为分包对象就构成了违法分包。这种行为不仅违反了《建筑法》及《建设工程质量管理条例》的相关规定，还可能对工程质量、安全以及农民工权益造成严重影响。

二、分包行为的合法性

1. 分包范围限制：即便小包工头具备资质，分包行为也必须在法律法规允许的范围内进行。例如，工程的主体结构部分通常不得分包，这是为了保证工程的整体质量和安全。

2. 分包合同规范：分包合同应明确双方的权利义务，包括工程范围、质量标准、工期要求、付款方式等关键条款。这有助于确保分包行为在合法合规的框架内进行，减少纠纷和风险。

三、违法分包的潜在风险

1. 工程质量风险：违法分包可能导致工程质量难以保障，因为小包工头可能缺乏足够的专业技术和管理经验。

2. 安全事故风险：违法分包还可能增加安全事故的风险，因为小包工头可能无法有效实施安全管理措施。

3. 农民工权益受损风险：在违法分包的情况下，农民工的权益受损风险也较大。如果小包工头无力承担赔偿责任，农民工可能面临维权困难。

4. 法律处罚风险：对于施工单位而言，违法分包还可能面临行政处罚，包括但不限于责令改正、没收违法所得、罚款等。

四、建议与措施

1. 严格审查资质：施工单位在分包工程时，应严格审查小包工头的资质条件，确保其具备承接工程的能力。

2. 规范分包合同：签订分包合同时，应明确双方的权利义务，确保合同内容合法合规。

3. 加强监管与处罚：相关部门应加强对违法分包行为的监管和处罚力度，以维护建筑市场的秩序和公共安全。

综上所述，施工单位将工程分包给小包工头是否合法，取决于小包工头的资质以及分包行为的合法性。为了确保工程的顺利进行和避免法律风险，施工单位应严格遵守相关法律法规，并采取有效措施加强管理和监管。