10.3.3. Механические испытания паяных соединений

При разрушающих методах контроля паяных изделий испытанию до разрушения подвергаются изделия и образцы для механических испытаний, которые вырезаются из изделия или из контрольных образцов (образцов-свидетелей), спаянных по технологии изготовления изделия.

Изделие или его отдельные узлы испытываются в условиях, имитирующих эксплуатационные нагрузки, а также в условиях, приводящих к разрушению изделия, при разработке новых припоев, отработке технологии пайки и контроле прочностных характеристик паяной конструкции в целом.

Вид и требования разрушающих методов контроля определяются техническими условиями на паяное изделие.

Механические испытания паяных соединений на образцах проводятся при различных способах нагружения: растяжении, сжатии, изгибе, кручении, ударе и др.

Испытания на растяжение и длительную прочностьпроводятся для определения:

а) при высокотемпературной пайке:временного сопротивления при растяжении при низкой (от –269 до +15^оС) и комнатной (205)^оС температурах_в(МПа); предела прочности на срез при низкой и комнатной температурах_р(МПа); предела длительной прочности при высокой (от +25 до 1250 ^оС) температуре или, где,– величина напряжения, вызывающего разрушение за заданное времяtпри фиксированной температуреT;

б) при низкотемпературной пайке: временного сопротивления при растяжениипринизкой, высокой и комнатной температурах_в(МПа); предела прочности на срез при низкой, высокой и комнатной температурах_р(МПа); предела длительной прочности принизкой, высокой и комнатной температурах или.

Испытания на срез и длительную прочность (ползучесть) проводят по схемам, представленным на рис. 10.32; испытания на растяжение – по схеме, показанной на рис. 10.33.

а б	Рис. 10.32. Схемы испытаний для определения предела длительной прочности (а) и предела прочности на срез (б)

Рис. 10.33. Схема испытания для определения в при растяжении

Испытания на ударный изгиб проводятся при определении качества паяных соединений и пригодности применения способов, режимов и материалов, применяемых при пайке. Образцы для определения ударной вязкости KCV и KCU аналогичны представленным на рис. 10.19. Используются также другие типы образцов (например, рис. 10.34), для которых определяют относительную работу разрушения А (Дж/мм²): , гдеА₀ – работа удара, затраченная на разрушение паяного образца (Дж); F – площадь паяного шва до испытания (мм²).

Рис. 10.34. Образец для определения относительной работы разрушения

Испытания на изгиб проводятся для определения способности паяного соединения выдерживать заданную пластическую деформацию, характеризуемую углом загиба , или предельную пластическую деформацию, характеризуемую  и величиной нагрузки в момент появления первой трещины. Начальная и конечная стадии испытания представлены на рис. 10.35.

а	б

Рис. 10.35. Схема испытания паяных соединений на изгиб:

начальная (а) и конечная (б) стадии

Испытания на усталость проводятся в много- и малоцикловой упругой и упругопластической области при растяжении-сжатии, изгибе и кручении при симметричных и асимметричных циклах напряжений и деформаций, изменяющихся по простому периодическому закону с постоянными параметрами. По результатам испытаний производят построения кривой распределения долговечности; семейства кривых усталости по параметру вероятности разрушения; кривой распределения предела выносливости; кривой усталости, а также определяют предел выносливости при ограниченном объеме партии образцов.