ГОСТ 28830-90
(ИСО 5187-85)

Группа В09

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ


СОЕДИНЕНИЯ ПАЯНЫЕ

Методы испытаний на растяжение и длительную прочность

Soldered and brazed joints.
Test methods for tension and long-term strength

МКС 25.160.50

ОКСТУ 0072

 Дата введения 1992-01-01

     

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по управлению качеством продукции и стандартам

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 28.12.90 N 3466

Настоящий стандарт разработан методом прямого применения международного стандарта ИСО 5187-85 с дополнительными требованиями, отражающими потребности народного хозяйства

3. ВЗАМЕН ГОСТ 23047-78, ГОСТ 25200-82, ГОСТ 26102-84

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 2005 г.

Настоящий стандарт распространяется на паяные соединения металлов и сплавов и устанавливает методы статических испытаний на растяжение и длительную прочность при нормальных, высоких и низких температурах от минус 269 °С до 1200 °С.

Дополнительные требования и рекомендации выполнены курсивом.

0. ВВЕДЕНИЕ

Паяное соединение образовано из материалов с разными физическими и химическими свойствами. Оно состоит из паяемого материала и припоя. На контактных поверхностях образцов при пайке протекают диффузионные процессы с образованием новых сплавов в соединении.

Положение теории упругости, применяемое для однородных металлических тел при расчете напряжений, вызванных внешними силами, передаваемыми равномерно от элемента поверхности или объема к соседним элементам для изучения прочности этих разнородных соединений, не используют. Прочность паяного соединения отличается от прочности паяемых материалов, припоев и зависит от различных факторов. Испытания на определение прочности необходимо проводить, принимая во внимание:

- химический состав и прочность паяемого материала;

- форму образца;

- геометрию и состояние поверхности соединения;

- флюс;

- технологию низкотемпературной (мягкой) и высокотемпературной (твердой) пайки (источник нагрева, температура пайки, скорость нагрева и т.д.);

- время выдержки при температуре пайки;

- зазор между паяемыми деталями;

- количество образцов для испытаний;

- используемые методы представления результатов;

- характер и размер дефектов на поверхности излома.

Настоящий стандарт устанавливает следующие характеристики паяных конструкций:

а) при высокотемпературной пайке:

- временное сопротивление при растяжении при низкой, высокой и комнатной температурах;

- предел прочности на срез при низкой, высокой и комнатной температурах;

- предел длительной прочности при повышенной температуре;

б) при низкотемпературной пайке:

- предел прочности на срез при низкой, высокой и комнатной температурах;

- предел длительной прочности при низкой, высокой и комнатной температурах;

- временное сопротивление при растяжении при низкой, высокой и комнатной температурах.

Примечания:

1. Низкими температурами следует считать температуры от минус 269 °С до плюс 15 °С.
     

    2. Комнатной температурой следует считать температуру (20±5) °С.
     

    3. Высокими температурами следует считать температуры от (20±5) °С до (1200±50) °С.

Для получения воспроизводимых и сравнимых результатов испытаний на растяжение и срез стандарт предусматривает методику испытаний и образцы определенного типа.

1. ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает основы и методику испытаний, предназначенные для определения стандартных механических характеристик паяных соединений при высокотемпературной и низкотемпературной пайке, предлагает метод обработки полученных результатов.

Стандарт устанавливает требования при статических кратковременных и длительных испытаниях паяных соединений, изготовленных из паяемых материалов, припоев и флюсов путем высокотемпературной и низкотемпературной пайки черных и цветных металлов и сплавов.
     
     Стандарт следует применять при контрольных и исследовательских испытаниях.

2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

2.1. Типы образцов

2.1.1. Стандартная прочность на срез

Для определения стандартной прочности на срез используют телескопический образец с заданным зазором, а паяное соединение подвергают напряжению среза, если к образцу прикладывают растягивающее усилие. Образцы типов I и II приведены на черт.1 и 2.

Образцы типа I для испытаний на срез

     
Черт.1

Заготовки типа I для испытаний на срез

Черт.2

Тип выбранного образца указывают в протоколе испытаний (приложение 1).

2.1.2. Стандартное временное сопротивление при растяжении

Для определения стандартного предела прочности используют торцевые соединения двух цилиндрических образцов с заранее заданным зазором в пределах допуска. Размеры образца для испытания на растяжение приведены на черт.3.

Образцы типа II для испытаний на растяжение

    
Черт.3

2.1.3. Образцы, установленные ИСО 5187, являются основными, однако они не охватывают всех видов паяных соединений и типов нагружений. В целях более полного определения свойств паяных соединений допускается применение дополнительных типов и размеров образцов.
     
     Для испытаний на растяжение можно применять образцы типов II и III, на срез - типов I, IV и V, на длительную прочность - типов I-V.
     
     Форма и размеры дополнительных образцов должны соответствовать указанным на черт.9-13 и в табл.5-7 приложения 2.
     
     При толщине материала меньше 3 мм применяют образцы типа IV, при больше 3 мм - образцы типа V.
     
     Форма и размеры головок плоских и цилиндрических образцов, а также размеры переходных частей от головок образца к его рабочей части не являются обязательными и определяются способом крепления в захватах испытательной машины. Варианты головок приведены на черт.14-16 и в табл.8 приложения 2.
     
     При испытании образцов типов III и IV (без головок) толщиной менее 3 мм допускается применение усиливающих накладок в захватных частях образцов.
     
     Образцы, подлежащие испытанию в термически обработанном состоянии, следует подвергать термической обработке после пайки до окончательной обработки образцов.
   

    2.1.4. Требования к заготовкам
     
     Образцы для испытаний изготовлять из спаянных для этой цели заготовок.
     
     Рекомендуется брать длину заготовок, обеспечивающую вырезку не менее трех образцов типов II, III и IV.
     
     Заготовки для образцов вырезают механическим способом. Допускается применение других способов резки, при этом должен быть предусмотрен припуск, обеспечивающий удаление зоны термического влияния или наклепа.
     
     При пайке заготовок марка паяемого материала, подготовка поверхности, припой, среда или флюс, зазор между паяемыми заготовками, способ и режим пайки должны быть такими, как в разрабатываемом технологическом процессе.
     
     Ширину нахлестки подбирают так, чтобы при испытаниях образцов разрушение происходило по паяному шву.
     
     Ширину зазора при пайке рекомендуется обеспечивать с помощью соответствующих приспособлений. Допускается обеспечение зазора с помощью прокладок. Прокладки рекомендуется изготовлять из паяемого материала. Участок паяного шва с прокладками должен быть удален в процессе изготовления образцов.

2.2. Выбор паяемого металла и зазора

При проведении испытаний предел прочности паяного соединения должен быть ниже (или равен ему) предела текучести паяемого материала. Материал образцов и зазор в паяном соединении должны соответствовать реальным условиям эксплуатации.

Паяемый металл и зазор в паяном соединении указывают в протоколе испытаний (см. приложение 1).

2.3. Подготовка поверхностей

Поверхности перед пайкой должны быть очищены от пыли, окислов, смазки, масла, краски и т.д. В зависимости от свойств паяемого материала устанавливают методы очистки и отмывки.

Поверхность образцов под пайку должна иметь параметр шероховатости 1,6-3,2 мкм для образцов из меди и ее сплавов и 1,6-6,3 мкм - для образцов из нелегированной стали.

Если испытания проводят на образцах специального назначения, то поверхность образцов должна соответствовать установленным требованиям.

В протоколе испытаний приводят метод очистки и очищающее вещество, а также состояние поверхности в месте соединений.

2.4. Применение припоев и флюсов при пайке