Способ испытания на прочность образца паяного соединения Советский патент 1991 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность.

Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния радиальных напряжений в образце.

На чертеже представлен образец,об- щий вид.

В полом цилиндре 1 размещен стержень 2, выполненный из материала с коэффициентом термического расширения, большим, чем у цилиндра. В зазоре между цилиндром и стержнем размещен припой 3.

Способ осуществляют следующим образом.

Испытания проводят в защитной среде - вакууме. Образец закрепляют в испытательной машине и производят нагрев. На первом этапе нагрева делают выдержку при температуре ниже температуры плавления припоя - температуре релаксации радиальных напряжений, возникающих от воздействия внутреннего стержня при нагреве.

Образец выдерживают при этой температуре определенное время, необходимое для релаксации напряжения, причем время это подбирается опытным путем на образцах, выполненных из материала внутреннего стержня 2. На втором этапе нагрева - до температуры, превышающей температуру плавления припоя. Далее прикладывают внешнюю осевую нагрузку Р и доводят образец до разрушения. При этом получают результат прочности материала при воздействии только внешнего осевого усилия Р и жидкого припоя. Кроме того, расположение припоя между стержнем и внутренней поверхностью образца в предлагаемом способе дает возможность исключить недостатки приведенных выше аналогов, т. е. стекание припоя и испарение летучих компонентов, входящих в припой.

П р и м е р. В качестве испытуемого материала использован высокопрочный материал марки ЭП-202, из которого изготовлен полый цилиндр 1. На внутреннюю поверхность цилиндра наносят медное поУ

Ј

Os

VJ СА О

крытие толщиной 10-15 мкм. На поверхность стержня 2, изготовленного из бронзы БрХОЗ, гальваническим способом наносят припой серебро-медь толщиной 20-{5-7) мкм соответственно. Стержень 2 помещают в полости цилиндра 1. Затем образец закрепляют в зажимах испытательной машины и производят нагрев. Первый этап нагрева выполняли до Т 730°С. При этой температуре образец выдерживают 30 мин. Время выдержки 30 мин при температуре 730°С необходимо для того, чтобы прошел процесс релаксации радиальных напряжений, возникающих в цилиндре за счет воздействия стержня при нагреве, име- ющего больший КТР, чем у материала испытуемого стержня.

Длительность выдержки, необходимой для релаксации напряжений, возникающих в стержне 2, подбирают опытным путем на отдельно изготовленных образцах. Далее производят второй этап нагрева испытуемого образца до температуры выше температуры плавления припоя 779°С-800°С. Затем к образцу прикладывают статическую внеш- нюю нагрузку, действующую по оси образца Р, и доводят образец до разрушения. Испытания проводят в защитной среде - вакууме.

Далее известным способом определяют прочность испытуемого материала от воз- действия статической нагрузки Р (например, при Т 850°С минимальная прочность образцов в контакте с припоем составляет

О

А кгс/мм ). Таким образом, релаксация радиальных напряжений при первой выдержке, т. е. плавления припоя, позволяет повысить точность и определить истинную нагрузку, которую может выдержать материал, не разрушаясь под воздействием жидкого припоя, и тем самыМ выбрать материалы для паяемых биметаллических конструкций с гарантией отсутствия появления трещин в них при пайке.

Формула изобретения Способ испытания на прочность образца паяного соединения, заключающийся в том, что внутри полого цилиндра соосно ему размещают с зазором стержень с коэффициентом термического расширения, большим, чем коэффициент термического расширения цилиндра, в зазоре между ними размещают припой, нагревают образец до температуры плавления припоя, прикладывают к нему осевую нагрузку и определяют прочность соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния радиальных напряжений в цилиндре, перед нагревом до температуры выше температуры плавления припоя нагревают образец ниже этой температуры и выдерживают его при этой температуре в течение времени, равного времени релаксации радиальных напряжений в цилиндре.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к. испытаниям на прочность. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния радиальных напряжений в образце. В полом цилиндре 1 соосно ему размещают стержень 2, а в зазоре между ними - припой 3. Устанавливают образец в захваты испытательной машины и осуществляют вначале нагрев до температуры ниже температуры плавления припоя в течение времени релаксации радиальных напряжений, а затем нагревают до температуры, превышающей температуру плавления припоя. I ил.