27.4. Методы технологических испытаний

27.4.1.Испытания для оценки влияния жидкого припоя на механические свойства паяемого материала.

Данный вид испытаний производится в соответствии с ГОСТ 20487-75. Стандарт устанавливает метод статических испытаний на растяжение при температуре пайки для оценки влияния паяемого припоя на механические свойства паяемого материала по измерению временного сопротивления разрыву и относительного удлинения после разрыва.

Устанавливаются следующие определения понятий и обозначений:

- рабочая длина образца l, мм – часть образца с постоянной площадью поперечного сечения между участками для захватов;

- начальная расчетная длина образца до разрыва l₀, мм – участок образца, на котором определяется удлинение;

- конечная расчетная длина образца после разрыва l_к, мм;

- начальная площадь поперечного сечения рабочей части образца F₀, мм²;

- временное сопротивление разрыву , кгс/мм² – напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке P_max при температуре пайки, предшествующей разрушению образца;

- относительное удлинение после разрыва при температуре пайки , %  относительное приращение расчетной длины образца (l_к  l₀) к его начальной длине;

- показатель влияния припоя на прочностные свойства материала K_, %  отношение величины изменения временного сопротивления материала в контакте с жидким припоем к величине временного сопротивления материала без припоя на поверхности;

- показатель влияния припоя на пластические свойства материала K_, %  отношение величины измеренного относительного удлинения материала в контакте с жидким припоем к величине относительного удлинения без припоя на поверхности.

Для испытаний применяют плоские образцы с расчетной длиной l₀  25 см.

Параметр шероховатости должен быть не ниже R_z  20 мкм по ГОСТ 278973. Подготовка поверхности образца перед испытанием должна быть аналогичной подготовке поверхности перед пайкой.

Испытательные машины (разрывные или универсальные) должны соответствовать ГОСТ 785574.

Испытания проводят следующим образом. Припой размещают на расчетной длине образца и крепят любым способом, исключающим его смещение до момента расплавления. Количество припоя, наносимого на образец, должно быть 30 + 5 мм³.

Испытания проводят с использованием флюса или в среде, применяемой в соответствующем технологическом процессе пайки.

Методика проведения испытаний подробно описана в ГОСТ 2048775.

Показатель влияния припоя на прочностные свойства материала K_, %, вычисляется по формуле:

. (27.3)

Показатель влияния припоя на пластические свойства материала K_, %, вычисляется по формуле:

. (27.4)

27.4.2. Определение заполнения зазора припоем

Определение производится в соответствии с ГОСТ 20485-75. Стандарт устанавливает метод определения заполнения зазора припоем: горизонтального  по коэффициенту заполнения и коэффициенту пористости, вертикального – по высоте подъема.

Метод определения заполнения припоем горизонтального зазора состоит в следующем.

Для испытаний применяются изготовленные из паяемого материала две пластины размером 4040 и 2015 мм толщиной от 1,0 до 2,0 мм.

Испытания проводят с флюсом или в среде, применяемой в соответствующем технологическом процессе пайки. Подготовка поверхности пластин и припоя должна соответствовать технологическому процессу подготовки поверхности перед пайкой. При испытании используют припой, дозированный по объему в количестве 150 % от объема зазора.

Припой укладывают вплотную у зазора равномерно вдоль меньшей стороны пластины размером 2015 мм, нагревают образцы до температуры пайки и сохраняют ее при испытании. Образцы должны быть расположены горизонтально.

Коэффициент заполнения K_з, %, вычисляют по формуле:

K_з = (S_з/S₀)100, (27.5)

где S_з – площадь заполнения зазора припоем, мм²;

S₀ – площадь верхней пластины образца без площади прокладок, мм².

Коэффициент пористости K_п, %, вычисляют по формуле:

K_п = (S_п/S_з)100, (27.6)

где S_п – площадь пор, мм² (суммарная площадь газовых пор и участков несмачивания).

Для определения заполнения припоем вертикального зазора образцы подготавливают, как в предыдущем случае. При испытании должен использоваться припой объемом 2400 мм³, размещенный в ванне. Порядок установки образцов перед испытанием указан в стандарте.

Установка для испытаний должна обеспечивать нагрев образца и припоя до температуры пайки и сохранение ее при испытании.

Высоту подъема припоя в зависимости от величины зазора измеряют на снимке, полученном после рентгеновского просвечивания образца.