Способ подготовки образца нахлесточного паяного соединения к испытанию Советский патент 1989 года по МПК G01N1/28 B23K1/00 

I

Фиг. 5

10

Изобретение относится к оОласти исследования прочностных свойств паяных соединений и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Цель изобретения - определение влияния остаточных напряжений на результаты испытания.

На фиг. 1 изображен плоский на- хлесточный образец после пайки; на фиг. 2 - то же, перед испытанием; на фиг. 3 телескопический образец с размещением вспомогательной втулки внутри охватываемой трубы после пайки; на |г фиг. - то же, перед испытанием; на фиг . 5 - телескопический образец с размещением вспомогательной втулки снаружи охватывающей трубы; на фиг. 6 - то же, перед испытанием.2о

Способ реализуется следующим образом.

Заготовки 1 и 2 нахлесточного образца собирают с образованием паяемого зазора. На поверлности одной из 33-25 готовок в зоне нахлестки размещают вспомогательный элемент 3 из материала с коэффициентом термического расширения (КТР) , отличающимся от КТР материала соединяемых заготовок 1 и 2. Производят нагрев, заполнение зазора между заготовками 1 и 2 расплавленным припоем k, заполнение зазора между вспомогательным элементом 3 и заготовкой 1 расплавленным припоем 5, имеющим температуту плавления более высокую, чем припой , соединяющий заготовки 1 и 2 образца. Далее образец охлаждают и вспомогательный элемент 3 удаляют механическим путем. Образец готов к испытанию.

При подготовке образца телескопического соединения в качестве вспомогательного элемента может быть использована втулка, размещаемая внутри охватываемой трубы (фиг. З) или снаружи охватывающей трубы (фиг. 5).

В результате припаивания к образцу для испытания вспомогательного элемента 3 из материала с КТР, отличающимся от КТР материала заготовок 1 и разца, и последующего удаления вспомо гательного элемента 3 механическим путем в паяном шве образуются остаточные напряжения. Уровень остаточных напряжений зависит от разницы между КТР материалов заготовок 1 и 2 образца и вспомогательного элемента 3, толщины вспомогательного элемента 3,

а также разницы в температурах плавления припоев (возрастает с ростом перечисленных параметров).

Пример 1. Проводят испытания соединений, паяных припоем ПОС б1, на прочность при статическом нагруже- нии. Образцы представляют собой на- хлесточные соединения пластин из меди МЗ толщиной 2 мм и шириной 20 мм. Для выявления влияния остаточных напряжений на результаты испытания на одну из соединяемых деталей устанавливают стальную пластинку, которую припаивают кадмием. После охлаждения до температуры испытания (-t-ZO C) стальную пластину удаляют механическим путем и определяют величину остаточных напряжений тензометричес- ким методом. При этом в соединяемых деталях получают остаточные напряжения, соответствующие плоскому напряженному состоянию, равные по величине и имеющие разные знаки. Изменяя толщину стальной пластинки, получают остаточные напряжения различной величины (с увеличением толщины пластинки уровень остаточных напряжений возрастает) . Тем самым выявлено влияние остаточных напряжений на результаты статических испытаний паяных соединений .

П р и м е р 2. Проводят испытания телескопических соединений, паяных припоем ПОС,61, на прочность при статическом нагружении. Образцы представляют собой соединения труб из меди МЗ с толщиной стенки 1,5 мм. Наружный диаметр охватывающей трубы составляет 12 мм. Для выявления влияния остаточных напряжений на результаты испытания внутрь охватываемой дета- JJи вставляют стальную втулку, которую припаивают кадмием. После охлаждения до температуры испытания (+20°С) стальную втулку высверливают и определяют величину остаточных напряжений тензометрическим методом. Изменяя толщину стальной втулки от 1,0 до 3,0 мм получают сжимающие осевые напряжения 2 об- 50 от 2 до 7 кгс/мм2. Тем самым выявлено влияние остаточных напряжений на результаты статических испытаний соединений медь - медь.

П р и м е р 3. Проводят испытания телескопических соединений, паяных припоем ПОС б1, на прочность при статическом нагружении. Образцы представляют собой телескопические соединения

35

40

55

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств паяных соединений и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - определение влияния остаточных напряжений на результаты испытания. Заготовки 1 и 2 нахлесточного образца собирают с образованием паяемого зазора. На поверхности одной из заготовок в зоне нахлестки размещают вспомогательный элемент 3 из материала с коэффициентом термического расширения, отличающимся от коэффициента термического расширения материала соединяемых заготовок 1 и 2. Производят нагрев, заполнение зазора между заготовками 1 и 2 расплавленными припоем 4 и заполнение зазора между вспомогательным элементом 3 и заготовкой 1 расплавленным припоем 5, имеющим температуру плавления более высокую, чем припой 4, соединяющий заготовки 1 и 2 образца. Далее образец охлаждают и вспомогательный элемент 3 удаляют механическим путем. Указанные операции приводят к образованию в испытуемом паяном шве остаточных напряжений, что позволяет расширить информативность определения работоспособности паяных соединений. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

т.

фиг 1

фиг. Z

7777777777777/Л

Y//////////////// //.

фиг. 3

У///////////////////7//.

///////Т/Л

У7//////////////7.

т

фиг Ц

/////////////////////.

(((((Z.

к.

////////////7 /////7/////.

Составитель Л.Абросимова Редактор Н.Бобкова Техред А.Кравчук Корректор М.Пожо

Заказ 7035/45

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,- .Н(-35, Раушская наб., д. 4/5

CVv SSNXSX

N 4

.

at:

Подписное