Образец паяного соединения для испытаний на удар и способ его изготовления

 

1. Образец паяного соединения для испытаний на удар, состоящий из сцентрированных и спаяных верхней и нижней планок квадратного сечения с размером стороны квадрата, составляющей 0,3-0,4 длины планки, отличающийся тем, что, с целью воспроизведения условий работы бурового и режущего инструмента, в нижней планке выполнены две раскрывающиеся ПОД углом 30 канавки глубиной 0,8-0,9 от высоты HiiKHen планки так, что расстояние мезкду канавками составляет 0,15-0,25 от длины верхней планки, смежные стенки канавок перпендикулярны щву пайки, при этом длина верхней планки относится к длине нижней, как 1:2. 2. Способ изготовления образца паяного соединения для испытания на удар, заключающийся в том, что на плоскость нижней планки наносят флюс и припой общей толщиной 0,1-0,15 от высоты планки, центрируют планки, осуществляют пайку и фиксированное охлаждение образца, отличаю (Л щийся тем, что после пайки образец попеременно зажимают левый, а затем правый выступающие концы нижней планки, пропиливают правую, а затем левую раскрывающиеся канавки в нижней планке до слоя припоя так, что ширина пропила составляет 0,15 Од от высоты планки. 00 00 Одг

„„Я0„„1137883

СООЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

OllNCAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯМИ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

Риг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3670545/2 2-03 (22) 24.10.83 (46) 23.07.85. Бюл. Ф 27 (72) А.А.Россошинский, А.И.Дудин, Б.С.Шульгинов, M.А.Пащенко, Е.И.Фрумин и В.А.Белецкий (71) Ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени институт электросварки им. Е.О.Патона (53) 620. 178. 7: 622. 24. 051. 4 (088. 8) (56) 1. Есэцу гаппайси, L. Jap. Meld.

$ос, 1976, 45, И - 7, 548-555. (54) ОБРАЗЕЦ ПАЯНОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ

ИСПЫТАНИЙ НА УДАР И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕ НИЯ. (57) 1. Образец паяного соединения для испытаний на удар, состоящий из сцентрированных и спаяных верхней и нижней планок квадратного сечения с размером стороны квадрата, составляющей 0,3-0,4 длины планки, о т л ичающий с я тем, что, с целью воспроизведения условий работы буро-вого и режущего инструмента, в нижней

4(sl) G 01 И 3/30; Е 21 В 10/36 планке выполнены две раскрывающиеся о под углом 30 канавки глубиной 0,8-0,9 от высоты нижней планки так, что расстояние между канавками составляет

0,15-0 25 от длины верхней планки, смежные стенки канавок перпендикулярны шву пайки, при этом длина верхней планки относится к длине нижней, как f 2.

2. Способ изготовления образца паяного соединения для испытания на удар, заключающийся в том, что на плоскость нижней планки наносят флюс и припой общей толщиной О, 1-0,15 от высоты планки, центрируют планки, осуществляют пайку и фиксированное охлаждение образца, о т л и ч а юшийся тем, что после пайки образец попеременно зажимают левый, а затем правый выступающие концы нижней планки, пропиливают правую, а затем левую раскрывающиеся канавки в нижней планке до слоя припоя так, что ширина пропила составляет 0,15 от высоты планки.

1137883 l0

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытаниям качества паяных соединений.

Известен образец паяного соединения для испытаний на удар, состоящий S из сцентрированных и спаяных верхней и нижней Г-образных планок квадратного сечения с размером стороны квадрата, составляющей 0,3-0,4 длины планки (1) .

Известен способ изготовления образца паяного соединения для испытания на удар, заключающийся в том, что на плоскость нижней планки наносят флюс и припой общей толщиной 0,1-0,151S от высоты планки, центрируют планки, осуществляют пайку и фиксированное охлаждение образца jl) .

К недостаткам данного образца и способа его изготовления можно отнес- 20 ти то, что испытания этого образца не воспроизводят условий работы бурового и режущего инструмента, поскольку на нем нельзя определить ни временное сопротивление разрыву под

25 действием динамической нагрузки, ни ударную прочность, а лишь сопротивление срезу, и форма образца такова, что он предназначен для пайки в ванне припоя и неудобен для пайки ТВЧ, 30 а инструмент паяется в индукторе.

Целью изобретения является воспроизведение условий работы бурового и режущего инструмента.

Это достигается тем, что в образце паяного соединения для испытаний на удар, состоящем из сцентрированных и спаяных верхней и нижней планок квадратного сечения с размером стороны квадрата, составляющей 0,3-0,4 gp длины планки, в нижней планке выполнены две раскрывающиеся под углом 30 канавки глубиной 0,8-0,9 от высоты нижней планки так, что расстояние между канавками составляет 0,15-0,25 от длины верхней планки, а смежные стенки канавок перпендикулярны шву пайки, при этом длина верхней планки относится к длине нижней, как 1:2.

Кроме того, в способе изготовлениями образца паяного соединения для испытания на удар, заключающемся в том, что на плоскость нижней планки наносят флюс и припой общей толщиной

0,1-0,15 от высоты планки, центриру- ют планки, осуществляют пайку и фиксированное охлаждение образца, попеременно зажимают левый, а затем правый выступающие концы нижней планки, пропиливают правую, а затем левую раскрывающиеся канавки в нижней планке до слоя припоя так, что ширина про. пила составляет 0,15 от высоты планки.

На фиг. 1 представлен образец паяного соединения в сборе перед нагревом (риски, обозначающие центры планок совмещены); на фиг. 2 — образец в индукторе; на фиг. 3 — образец с пропилами.

Образец состоит из сцентрированных и спаяных верхней 1 и нижней 2 планок квадратного сечения с размером стороны а квадрата, составляющей

0,3-0,4 длины планки. В нижней планке выполнены две канавки 3 глубиной

0,8-0,9 от высоты нижней планки так, что расстояние между канавками сос,тавляет 0,15-0,25 от длины верхней планки, а смежные стенки 4 канавок 3 перпендикулярны шву 5 пайки.

При этом длина верхней планки относится к длине нижней планки, как 1:2.

Способ изготовления образца паяного соединения для испытания на удар осуществляется следующим образом.

На горизонтальную без прорезей плоскость нижней планки наносят флюс и припой общей толщиной О, 1-0, 15 от высоты планки, центрируют на ней с по мощью рисок верхнюю планку, размещают образец в индукторе 6, нижнюю планку опирают на керамические подставки ?. Осуществляют равномерный нагрев образца со скоростью 20-30 С/с с последовательными отключениями и включениями генератора при перегреве кромок образца. При необходимости положение верхней планки фиксируют керамической палочкой 8. По окончании пайки прекращают нагрев, фиксируют верхнюю планку на нижней, прижимая ее, в таком виде образец остывает до температуры на 300-400 С ниже темо пературы пайки. Затем образец зажимают в тисках так, чтобы не деформировать паяный шов, для чего поперемен. но зажимают левый, а затем правый выступающие концы нижней планки и пропиливают правую, а затем левую раскрывающиеся канавки 3 в нижней планке до паяного шва 5 так, что ширина пропила составляет 0,15 от высоты планки.

Испытания на удар образца паяного соединения производят следующим образ зом. Образец устанавливают на опоры копра с помощью шаблона, обеспечиваю. щего симметричное расположение образ-. ца относительно опор с погрешностью не более 0,5 мм.

Нагрузка осуществляется ударом маятника со стороны канавок 3. Полную работу разрушения паяного соединения (работу разрыва) обозначают А тогда удельная работа. разрушения об- 1и разца будет

1137883 где А —

S о где а—

1—

Др

Р 5.

Линейные размеры образца

Размер, мм

Тип 1 Тип П тип Ш Тип IV Tun U Tun VI Tun VII

Высота и ширина образца а

10 10

12 14

10Длина верхней планки Я

35 37,5 40

33 34

40 65

Длина нижней планки 7, 70 75

62 65

90 100

Отношение Ь/Z

1,8:1 1,9: t 2:1 2:1

2:1

2,25:1 1,5:1

Глубина канавок

6 7

8 8,5

10,5 12

3,5:4 6:7

Отношение К/а, 23 7 10 8 10 85:10

2,1:3

Расстояние между канавками 1, 7,5 9

13 15

Отношение g1/Ю

1:6,6 1:5,6 1:5 1:5 1:4 ° 4

1:3 1:4,3

Высота слоя флюса с припоем3 2,5

О, 8

1 1,5 2

0,6

1:10 1:10 1,5:10 1:5

Отношение 3/а

1:4,5

1:6

1: 10

1,0

12152

1 8 1510 15

1,0

2,5

Ширина реза в

Отношение в/а

1:4,5

1:8

1:5

1:6

$$ L/1 больше,или меньше, чем 2: 1, нарушается стабильность показаний. Оптимальным в IV типе является и соотношение 1 /11:5. При меньших значениБыло изготовлено семь партий образцов различных типоразмеров (см. табл. 1)..Наиболее технологичны образцы типа IV. При отношении

4 полная работа разрушения образца; площадь пайки образца, вычисляемая по формуле

So- a,/1 -1 /, ширина образца; длина верхней планки образца; расстояние между канавками или пропиленными резами.

Выбор оптимальных размеров образца представлен в табл. 1.

Таблица1

В 1137883 б ях 1 1 (или при больших величинах) - чениях флюса не хватает на пайку, а нужно устанавливать слишком малый пропил нетехнологичен; при больших --) угол отвода маятникового копра; наплывы из лишнего припоя портят в другом случае на разрушение образца образец. Размеры образца IV типа тратят излишние большие усилия. Ши- 5 могут быть рекомендованы в качестве рина реза в и высота слоя флюса и оптимальных. припоя 3 прямо связаны со стороной В табл. 2 показаны результаты образца: в обоих случаях отношение испытаний трех партий образцов IV должно быть 1,5:10. При меньших зна- типа, изготовленных иэ стали 45. L

Таблица2

Результаты испытаний паяных образцов

Предел прочности, кг/мм (статические испытания) Отклонение маятника копра, Полн та р ния, Л63

126; 139; 141

2,6; 1 «45

1,25

28; 31; 30

42; 39; 60 13; 13 2;

11,2

Cu-Ni-В

21; 24; 25

7,3; 7,5;

6,3

Cu-Zn-Fe-Si 90; 88; 97

18; 16 16,5

++

Рассмотрение данных табл. 2 показывает хорошую воспроизводнмость результатов динамических испытаний.

Полученные значения работы разрыва— очень важная характеристика припоя; она существенным образом дополняет данные, получаемые методом статического испытания. В табл. 3 приводит ся качественная оценка результатов испытаний указанных трех типов припоя.

Таблица3

Отсутствие надежных критериев зачастую приводило к тому, что при пайке работающего в условиях ударных нагрузок инструмента применяли припой, дающий высокие показания при статистических нагрузках, который затем при промышленном его использовании оказывался непригодным: пластинки, напри. мер, отрезных резцов, успешно выдержавших статическое нагружение, в процессе работы отлетают оз державок (8-12 изделий из ста).

Данные, полученные на описываемых образцах, позволяют рекомендовать тип припоя, выбрать лучший для тяжелонагруженных иэделий, например, бурового и режущего инструмента в сложных условиях статических и динамических нагрузок.

1137883

Составитель В. Петрова

Редактор С.Титова Техред Т.Фанта Корректор А.Обручар

Закаэ 4515/5 Тирам 897 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам иэобретений и.открытий

113035, Иосква, K-35, Рауяская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.узгород, ул.Проектная, 4