ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термический цикл пайки изделий из "Проектирование технологии пайки металлических изделий Справочник " Для определения термического цикла пайки недостаточны одни лишь данные о совместимости паяемого материала с припоем, флюсом, газовыми средами, а также оптимальной температуре пайки и выдержки при ней, полученные на лабораторных образцах без учета масштабных и конструкционных факторов изделия и его массы. Лабораторные образцы сравнительно малы по размеру и просты по конструкции. Режимы пайки, полученные в лабораторных условиях, можно применять лишь для простых по конструкции изделий, размеры которых соизмеримы с размерами лабораторных образцо]в. Для конструктивно сложных изделий относительно больших размеров и массы, особенно при пониженной теплопроводности паяемого материала, при лабораторных Испытаниях остаются не выясненными длительность нагрева изделия до температуры пайки и длительность его охлаждения после пайки. Между тем при иагреве и охлаждении изделия процесс контактного взаимодействия на границе паяемого металла с технологическими и вспомогательными материалами развивается во времени. Поэтому влияние цикла пайки на протекание таких процессов, а следовательно, и на качество изделия в целом может быть весьма существенным. Кроме того, анализ конструкционной сложности и учет масштабного фактора и массы изделия необходимы как при выборе способа нагрева, так и при расчете термического цикла пайки для предотвращения развития в его элементах недопустимых тепловых пластических деформаций. [c.237] Между тем во многих случаях достаточно большая скорость нагрева собранного под пайку изделия крайне необходима для ограничения развития контактных процессов взаимодействия паяемого материала с технологическими и вспомогательными материалами и структурных изменений материала изделия. Нагрев паяемого материала в контакте с припоями и флюсами необходимо жести с такой скоростью, чтобы предотвратить наступление, необратимых изменений в их составе и свойствах из-за испарения и окисления компонентов, расплавления и вытекания легкоплавких составляющих. [c.238] При выборе скорости охлаждения необходимо учитывать влияние скорости охлаждения на свойства конструкционного материала, на образование тепловых дефо рмацнй и изменение размеров и формы паяных деталей, на возможность образования трещин под действием растягивающих термических, напряжений при охлаждении изделия ниже температуры затвердеваИня паяного шва. [c.238] Следовательно, выбор способа нагрева и расчет термического цикла пайки в целом должны основываться на предварительном анализе конструкционной сложности, масштабного фзктора и, массы изделия, теплофизических характеристик паяемого металла, данных о допустимой длительности иагрева и охлаждения паяемого металла, припоя, флюса при выбранном на стандартных образцах режиме пайки. При атом важно также учитывать особенности способов нагрева, возможности их ислользоваиия при пайке изделия и обеспечения требуемой производительности процесса. [c.238] Кривые нагрева деталей собранного йод пайку изделия можно также получить, экспериментально с помощью термопар [80]. [c.238] Идея расчета ТЦП сложного изделия зaключaet я в условной замене его моделью массивного сплошного тела с простой формой поверхности (цилиндр, пластина или шар), материал которого обладает той же теплопроводностью, что и материал изделия, а тепловые свойства эквивалентного массивного тела выражены в виде эквивалентных коэффициентов [81]. В этом случае расчет-яре время, иагрева и охлаждения массивного тела будет совпадать с временем нагрева и охлаждения паяемого изделия с достаточной для практики точностью. [c.238] В ряде случаев также важно знать распределение температуры по объему паяемого изделия и изменение температурного поля при пайке. Для решения этой задачи испЬЛыуют известные методики расчета, учитывающие особенности конструкции паяемого изделия, его форму и конечные размеры. [c.238] Существует общий подход к расчету термического цикла пайки изделий, при общем нагреве не зависящий от вида теплообмена и конструкции паяемого изделия. Если известен способ нагрева при пайке, конструкция паяемого изделия, температура и давление при пайке, то можно определить вид теплообмена между паяемым изделием и окружающей средой и условия однозначности теплообмена. [c.239] Условия однозиачиости включают физические параметры материала конструкции и окружающей с реды (физические условия) геометрическую форму и габариты изделия (геометрические условия) температурное поле в начале нагрева или охлаждения (начальные условия) закон теплообмена на границе паяемого изделия с окружающей средой (граничные условия). [c.239] Граничное условие задано в внде известного закона теплообмена и температуры окружающей среды. [c.240] Решение уравнения (1) определяет температуру тела как функцию трех координат и времени t=f x, у, г, т). [c.240] Безразмерная температура 0=(7 о.о—Т)1(То.с—То), где Г —температура тела в данный момент времени. К То — начальная температура тела, К. [c.240] Значение критерия Фурье рассчитывается по формуле —axlP, где t — время нагрева (охлаждения) I — размер изделий, м. [c.240] Величина относительной температуры для заданного сечения пластины определяется значениями критериев Фурье и Био. Эта условие позволяет графически решить уравнение (2). Для поверхности н середины пластины графическое решение представлено иа рис. 35. Этн графики позволяют оценить максимальный температурный перепад по сечеиню пластины при нагреве (охлаждении) паяемого изделия. Аналогичные графики построены и рассчитаны для цилиндра и шара. [c.240] Выбирая последовательно координаты точек от поверхности к центру, можно получить изменения во вреыенн температурного поля го объему паяемого изделия. [c.241] Это птаволяет перейти к системе безразмерных дифференциальных уравнений, решение которых определяет функциональную связь критериев (независимые комплексы) и чисел подобия, включающих в себя определяемую величину Nu=f Gr, Рг, Ре). [c.241] Вернуться к основной статье