ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прочность паяных соединений из "Справочник по пайке Изд.2 " Концентрация напряжений в соединениях, паянных встык. Соединения, паянные встык, работают под нагрузкой аналогично сварным с мягкой прослойкой. Предел текучести паяного шва — мягкой прослойки — меньше предела текучести паяемого материала соединяемых частей модуль упругости паяного шва Е меньше модуля упругости паяемого материала Е (в мягких прослойках при сварке, как правило, Е мало отличается от Е). [c.290] При работе соединения встык в пределах упругих деформаций прослойка испытывает упрочнение. В результате взаимодействия паяемого материала с припоем повышаются прочностные свойства шва, в частности, возрастает предел текучести. Продольные деформации в паяемом материале е, = = о JE — нормальные напряжения) вызывают поперечное сужение, равное xe продольные деформации в прослойке г г = ojE обусловливают поперечное сужение прослойки .1ег [Хбг ([х—коэффициент Пуассона). [c.290] В прослойке образуются также напряжения растяжения в окрул иом направлении оf = а .. [c.290] Таким образом, в пределах упругих деформаций в кольцевой прослойке реализуется трехосное растяжение, связывающее незначительную концентрацию напряжений, так как и о, значительно меньше о , но их возникновение способствует повышению предела текучести и понижению пластичности прослойки. [c.290] Наибольшие напряжения возникают при г = О, т. е. [c.290] Так как в тонких прослойках, имеющих место при пайке, отношение R/6 очень велико, то напряженное состояние, описываемое формулами (10) и (11), невозможно. Задолго до образования в сечении полной текучести напряжения о г достигают значения. [c.290] Характер работы паяной прослойки при модуле упругости приближа-юш,емся к весьма малой величине, отличается от рассмотренного при Е Е. [c.291] Однако и в этом случае текучесть на контактных поверхностях возможна лишь при весьма больших значениях о ведуш,их к разрушению стержней. Таким o6pa3oNi, при всех значениях отличных от Е, мягкие прослойки при пайке встык разрушаются хрупко [5]. [c.291] Если модуль упругости мягкой прослойки медно-цинкового припоя Л63 принять равным 98 ООО МПа, модуль сдвига G = 39 200 МПа, модуль упругости стали = 196 ООО МПа, то G/E — 0,4. Чем меньше отношение G/ , тем меньше коэффициент концентрации. [c.291] Выравнивание касательных напряжений и устранение концентрации напряжений возможно лишь при очень больших пластических деформациях при малых пластических деформациях концентрация напряжений в паяных соединениях возникает и монотонно снижается в процессе деформирования. [c.291] Образование пластических деформа -ций в соединениях внахлестку сопровождается снижением коэффициентов концентрации напряжений в крайних точках соединений и выравниванием эпюры распределения q (см.рис. 3) по длине соединения, что характерно для паяных швов. [c.291] Концентрация напряжений, вызванная изгибом элементов. Соединения, паянные внахлестку, как и сварные (точечные и роликовые), имеют эксцентриситеты, вызывающие образование дополнительных изгибающих моментов. [c.291] Каждый из элементов соединения при растяжении изгибается (рис. 4). [c.291] Прочность паяных соединений зависит от свойств паяемого и присадочного металлов, флюсующих сред, режима пайки. Взаимодействуя с соединяемыми металлами, припой не должен образовывать хрупких фаз. [c.292] Прочность паяных соединений встык зависит от ширины зазора и в иеко-торой степени от площади спая. Когда прочность паяемого металла превышает прочность припоя, наилучшие результаты достигаются при оптимальном зазоре, при полном заполнении зазора припоем. Уменьшение зазора ниже определенного значения препятствует затеканию припоя, в результате чего прочность соединения понижается. [c.292] Из уравнения (20) следует, что значение напряжения изгиба зависит от величины нахлестки и толщин элементов чем больше нахлестка и чем тоньше соединяемые элементы, тем меньше напряжения изгиба. [c.292] На рис. 5, б показана зависимость предела прочности паяных соединений от площади шва. [c.293] Значения пределов прочности паяных соединений в зависимости от ме-ханических свойств паяемых материалов — высокопрочной стали приведена на рис. 6. Пайка производилась припоем, содержащим 40 % серебра. На рис. 7 показаны значения пределов прочности соединений из стали 45, паянной медью при зазоре 0,1 мм и термообработанных при разных режимах. [c.293] Прочность паяных швов внахлестку также зависит в значительной мере от ширины зазора. На рис. 8, а даны значения пределов прочности при срезе паяных образцов из низкоуглеродистой стали (кривая 3), латуни (кривая 6) и меди (кривая 1), паянных припоями Sn -j- Pb при зазорах 0,02— 0,15 мм [2]. На рис. 8,6 приведены те же зависимости при пайке сталей 45 и СтЗ припоями ПСр 45 [2]. [c.293] На рис. 9 приведены значения предела прочности при срезе в соединениях вала с кольцом в зависимости от размеров зазора. Паяемый материал— низкоуглеродистая сталь. Ломаные линии соответствуют резуль -татам испытаний при разных припоях. Каждому виду припоя соответствует свое значение оптимального зазора. [c.293] Вернуться к основной статье