Способ испытания на прочность образца паяного соединения

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к. испытаниям на прочность. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния радиальных напряжений в образце. В полом цилиндре 1 соосно ему размещают стержень 2, а в зазоре между ними - припой 3. Устанавливают образец в захваты испытательной машины и осуществляют вначале нагрев до температуры ниже температуры плавления припоя в течение времени релаксации радиальных напряжений, а затем нагревают до температуры, превышающей температуру плавления припоя. I ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 N 3/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

V (л (д)

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4622080/28 (22) 20.12.88 (46) 07.09.91. Бюл. М 33 (72) В. Н. Семенов и Л. Е. Сипягина (53) 620.178(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1597676, кл. G 01 N 31/18, 1988. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ОБРАЗЦА ПАЯНОГО СОЕДИНЕНИЯ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к. испытаниям на

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность.

Цель изобретения — повышение точности за счет исключения влияния радиальных напряжений в образце.

На чертеже представлен образец,общий вид.

В полом цилиндре 1 размещен стержень 2, выполненный из материала с коэффициентом термического расширения, большим; чем у цилиндра. В зазоре между цилиндром и стержнем размещен припой 3.

Ф

Способ осуществляют следующим образом.

Испытания проводят в защитной среде — вакууме. Образец закрепляют в испытательной машине и производят нагрев. На первом этапе нагрева делают выдержку при температуре ниже температуры плавления припоя — температуре релаксации радиальных напряжений, возникающих от воздействия внутреннего стержня при нагреве.

„„. Ж„„1675735 А1 прочность. Цел ь изобретения — по вы ш ение точности за счет исключения влияния радиальных напряжений в образце. В полом цилиндре 1 соосно ему размещают стержень

2, а в зазоре между ними — припой 3, Устанавливают образец в захваты испытательной машины и осуществляют вначале нагрев до температуры ниже температуры плавления припоя втечение времени релаксации радиальных напряжений, а затем нагревают до температуры, превышающей температуру плавления припоя. I ил.

Образец выдерживают при этой температуре определенное время, необходимое для релаксации напряжения, причем время это подбирается опытным путем на образцах, выполненных из материала внутреннего стержня 2, На втором этапе нагрева — до температуры, превышающей температуру плавления припоя. Далее прикладывают внешнюю осевую нагрузку Р и доводят образец до разрушения. При этом получают результат прочности материала при воздействии только внешнего осевого усилия P и жидкого припоя. Кроме того, расположение припоя между стержнем и внутренней поверхностью образца в предлагаемом способе дает возможность исключить недостатки приведенных выше аналогов, т. е. стекание припоя и испарение летучих компонентов, входящих в припой.

Пример. В качестве испытуемого материала использован высокопрочный материал марки ЗП-202, из которого изготовлен полый цилиндр 1. На внутреннюю поверхность цилиндра наносят медное по1675735 крытие толщиной 10-15 мкм. На поверхность стержня 2, изготовленного иэ бронзы БрХ08, гальваническим способом наносят припой. серебро-медь толщинойй 20-(5-7) мкм соответственно. Стержень

2 помещают в полости цилиндра 1. Затем образец закрепляют в зажимах испытательной машины и производят нагрев. Первый

Этап нагрева выполняли до Т=730 С. При этой температуре образец выдерживают

30 мин. Время выдержки 30 мин при температуре 730 С необходимо для того, чтобы прошел процесс. релаксации радиальных напряжений, возникающих в цилиндре за счет воздействия стержня при нагреве, имеющего больший КТР, чем у материала испытуемого стержня.

Длительность выдержки, необходимой для релаксации напряжений, возникающих ! стержне 2, подбирают опытным путем на отдельно изготовленных образцах. Далее производят второй этап нагрева испытуемого образца до температуры выше темпера1 уры плавления припоя 779 С вЂ” 800 С. Затем к образцу прикладывают статическую внешнюю нагрузку, действующую по оси образца

, и доводят образец до разрушения. Испытания проводят в защитной среде — вакууме.

Далее известным способом определяют прочность испытуемого материала от воздействия статической нагрузки Р (например, при Т:850 С минимальная прочность образцов в контакте с припоем составляет

4 кгс/мм ). Таким образом, релаксация радиальных напряжений при первой выдержке, т. е. плавления припоя, позволяет повысить точность и определить истинную

5 нагрузку, которую может выдержать материал, не разрушаясь под воздействием жидкого припоя, и тем самыМ выбрать материалы для паяемых биметаллических конструкций с гарантией отсутствия появле10 ния трещин в них при пайке.

Формула изобретения

Способ испытания на прочность образца паяного соединения, заключающий15 ся в том, что внутри полого цилиндра соосно ему размещают с зазором стержень с коэффициентом термического расширения, большим, чем коэффициент термического расширения цилиндра, в за20 зоре между ними размещают припой, нагревают образец до температуры плавления припоя, прикладывают к нему осевую нагрузку и определяют прочность соединения, о т л и ч а ющий с ятем, что, 25 с целью повышения точности за счет исключения влияния радиальных напряжений в цилиндре, перед нагревом до температуры выше температуры плавления припоя нагревают образец ниже этой температу30 ры и выдерживают его при этой температуре в течение времени, равного времени релаксации радиальных напряжений в цилиндре.

1675735

Составитель В.Лазарева

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Ы.Максимишинец

Редактор Г.Наджарян

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2996 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5