ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние технологических и эксплуатационных факторов на прочность паяных соединений из "Металловедение пайки " В состоянии поставки (с ржавчиной, без окалины). . . . 22,8 В состоянии поставки (с окалиной, без ржавчины). . . [c.202] Зачищенные наждачным кругом, необезжиренные. ... Зачищенные наждачным кругом, обезжиренные. . Зачищенные металлической щеткой, необезжиренные. [c.202] Расплавы флюсов наряду с удалением окисной пленки способствуют снижению межфазной энергии на границе раздела основной металл — флюс — припой, что улучшает смачивание. При пайке в газовых средах, содержащих СО, Нг, N2, возможно нежелательное их воздействие на металл с образованием на его поверхности карбидов, нитридов, гидридов, обезуглероженных зон. [c.203] Предварительная деформация основного металла (например, сплавов на основе железа) вызывает дробление структуры, образование тонкодисперсных выделений карбидов по плоскостям скольжения, накопление дефектов упаковки, что способствует упрочнению паяемого металла, а это в свою очередь влияет на прочность паяных соединений (рис. 115) [13]. [c.203] Особым случаем подготовки поверхности изделия к пайке является нанесение технологических и барьерных покрытий, приводяш их к заметному упрочнению паяных соединений. [c.203] Режим пайки зачастую оказывает решающее влияние на прочность паяных соединений. Как известно, в понятие режима пайки входит температура пайки, время выдержки при температуре пайки, давление, скорость охлаждения паяного соединения. [c.204] Правильный выбор температурного интервала пайки обеспечивает хорошее смачивание припоем поверхности, гарантированное заполнение зазоров, контролируемое взаимодействие припоя с основным металлом. Совокупность этих факторов обеспечивает максимальную прочность паяных соединений. [c.204] На рис. 116 приведена зависимость относительного удлинения титана и его сплавов при различной выдержке в процессе пайки. Как можно видеть из приведенных данных, наибольшая пластичность обеспечивается при кратковременных и оптимальных выдержках. Причина этого явления в снижении прочности основного металла при диффузии в него припоя. При оптимальной выдержке увеличение пластичности достигается в результате повышения равномерности распределения припоя в объеме основного металла. Дальнейшая выдержка при пайке сверх оптимальной ведет к падению пластичности в результате роста зерна основного металла. Оптимальное количество жидкой фазы в шве определяется эмпирически на основе анализа свойств паяного соединения. [c.204] Время выдержки в выбранном интервале температур пайки также определяет прочность паяйых соединений. Так, при капиллярной пайке время выдержки невелико и составляет от десятков секунд до нескольких минут. Увеличенное время выдержки, например при диффузионной пайке, может привести к резкому повышению прочности соединения. Однако продолжительное время выдержки может заметно ухудшить свойства основного металла. Зависимость прочности паяного соединения на срез от выдержки при пайке припоями Fe—Мп, Fe—С— Мп и медью приведена на рис. 117. [c.204] Изменение прочности от скорости охлаждения в данном случае определяется распределением составляющ,их и изменением фазового состава шва. [c.205] Кроме того, иногда используют термодиффузионный гомогенизирующий отжиг с целью выравнивания состава и улучшения структуры и механических характеристик паяного соединения. Так, например, используют термодиффузионную обработку паяных соединений титановых рабочих колес центробежных компрессорных машин. Пайку проводят с применением в качестве припоя фольги меди или, никеля (контактно-реактивная пайка) [16], что позволяет резко повысить механические характеристики паяного соединения и значительно снизить структурную и концентрационную неоднородность сплава в паяном шве. Такой обработкой можно добиться практически полного исчезновения хрупких фаз в шве. [c.206] Для обеспечения стабильности свойств паяных соединений в различных условиях эксплуатации и хранения прибегают к старению паяных соединений. Под старением подразумевают распад пересыщенных твердых растворов, упорядочение, образование новых фаз на границе контакта разнородных материалов и т. п. [c.206] Прочность паяных соединений определяется также влиянием дефектов, которые могут образовываться при несоблюдении оптимальных условий и режима пайки. [c.207] К наиболее типичным дефектам, снижаюш,им прочность паяных соединений, относятся поры, раковины, трещины, шлаковые и флюсовые включения, непропаи. [c.207] Все дефекты сплошности в паяных швах могут быть разделены на дефекты, связанные с заполнением жидким припоем капиллярных зазоров, и дефекты, возникающие при охлаждении и затвердевании паяных швов [191. [c.207] Возникновение первой группы дефектов определяется особенностями движения расплава припоя в капиллярном зазоре (поры, непропаи). Другая группа дефектов появляется вследствие уменьшения растворимости газов в металлах при переходе из жидкого состояния в твердое (газоусадочная пористость). Сюда также относится пористость кристаллизационного и диффузионного происхождения. Кроме пор, к дефектам сплошности можно также отнести трещины, которые могут возникать в металле шва, в зоне спаев или в основном металле. [c.207] Большую группу дефектов составляют шлаковые и флюсовые включения. [c.207] Кроме того, причиной появления блокированных остатков газа в швах может быть неравномерность продвижения фронта жидкости при затекании припоя в зазор. Этот фронт дробится на участки ускоренного и замедленного продвижения, в результате чего могут отсекаться малые объемы газа. Таким же, образом может происходить захват флюса и шлаков в шве [21]. [c.208] В процессе охлаждения соединения из-за уменьшения растворимости газов происходит их выделение и образование рассеянной газовой пористости. Опыт высокотемпературной пайки алюминиевых сплавов с предварительной дегазацией припоев и флюсов показывает, что пористость металла шва при этом резко уменьшается. [c.208] Другой весьма распространенной причиной образования рассеянной пористости является возникновение так называемой усадочной пористости. Это явление характерно для случая затвердевания зон сплавления с широким интервалом кристаллизации. При наличии сравнительно малых зазоров усадочные междендритные пустоты, как правило, тянутся в виде цепочки в центральной части шва. При больших зазорах усадочные поры располагаются в шве более равномерно в междендритных пространствах. [c.208] Вернуться к основной статье