Соединения паяные. Методы испытаний на усталость

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

СОЕДИНЕНИЯ ПАЯНЫЕ

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НА УСТАЛОСТЬ

ГОСТ 26446-85

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва
РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам Министерством высшего и среднего специального образования РСФСР

ИСПОЛНИТЕЛИ

В. К. Андриканис, канд. техн, наук; А. В. Савченков; В. А. Асмолова; О. Э.
Шпинель; Б. Л. Груздев, канд. техн, наук; В. А. Харитонов; И. В. Червякова
'ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
Зам. председателя В. П. Юницкий
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государст­венного комитета СССР по стандартам от 22 февраля 1985 г. № 376

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СОЕДИНЕНИЯ ПАЯНЫЕ

Методы испытаний на усталость
Brazed and soldered joints.
Methods of fatigue testing

ОКСТУ 0072

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 февраля 1985 г. № 376 срок действия установлен
с 01.07.86 до 01.07.91
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний образ­цов паяных соединений из металлов и сплавов на усталость в много- и малоцикловой упругой и упругопластической области при растяжении—сжатии, изгибе и кручении; при симметричных и асим­метричных циклах напряжений или деформаций, изменяющихся по простому периодическому закону с постоянными параметрами.
Испытания на усталость проводят для:
определения предела выносливости;
выбора оптимального технологического процесса изготовления паяных конструкций;
сравнения усталостных характеристик паяных соединений из различных материалов;
периодического контроля стабильности технологического про­цесса производства.
Термины, определения и обозначения, применяемые в стандар­те, — по ГОСТ 23207—78 и ГОСТ 17325—79.

1. ТРЕБОВАНИЯ К ОБРАЗЦАМ

1.1. Для испытания паяных соединений на усталость следует применять образцы типов I (черт. 1, табл. 1), II (черт. 2, табл. 2), III (черт. 3, табл. 3).
© Издательство стандартов, 1985
Тип I

Черт. 1
Примечания:
1. Толщина паяного шва а определяется сборочным зазором и физико-хими­ческими свойствами паяемого материала и припоя.
Выбор сборочного зазора — по ГОСТ 19249—73.
2. I — длина рабочей части образца:
1=5 d0 при толщине паяного шва менее 0,5 мм;
1—5 do+a » » » » равном или более 0,5 мм.
Таблица 1
мм
Номер образца
do
D
Л2
1
10
16
10
2
8
14
10
3
6
12
10
4
5
10
5
5
4
8
5
Тип II

Черт. 2
Примечания:
1. с — притупление боковой грани образца.
2. Ширина нахлестки Ъ определяется физико-химическими свойствами пая «мых материалов и припоя, технологией пайки, схемой испытания, а также кон­струкцией паяного соединения, обеспечивающей необходимую прочность сое динения, и должна обеспечивать заданный вид разрушения.
3. I — длина рабочей части образца, /=Ь+2л3.
Таблица 2
мм
3
В
С
Лэ
До 0,5
5
—•
5
От 0,5 до 1,0
8
0,2
10
От 1,0 до 3,0
10
0,5
10
От 3,0 до 5,0
15
0,28
10
<Св. 5,0
20
0,28
10

* Размеры для справок
Черт. 3

Примечания:
1. Значение b определяется физико-химическими свойствами паяемых ма­териалов и припоя, технологией пайки, схемой испытания, а также конструк­цией паяного соединения, обеспечивающей необходимую прочность соединения, и должна обеспечивать заданный вид разрушения.
2. / — длина рабочей части образца, l=L—(Лі4-Л2).
мм ТаблицаЗ
Помер образца
do
d
hi
hz
L
1
10
М 10
25
10
100
2
8
М8
15
10
60
3
5
М5
10
5
45

Для испытаний тавровых паяных соединений применяют об­разцы типа IV, форма и размеры которых приведены в рекомен­дуемом приложении 1.
1.2. Тип и размеры образцов следует выбирать в зависимости, от типа паяного соединения, размеров деталей с учетом наиболее точного воспроизведения напряженного состояния, характерного для условий эксплуатации испытуемой детали.
1.3. Форма и размеры головок образцов и переходных частей зависят от принятого способа крепления образца в захватах ис­пытательной машины, свойств материала образца и паяного сое­динения.
Варианты исполнения головок образцов приведены в справоч­ном приложении 2. ...
1.4. При испытании образцов типа I в качестве основных сле­дует применять образцы № 4, при испытании образцов типа III— образцы № 1.
1.5. Рабочая часть образцов должна быть изготовлена с точ­ностью не ниже 7-го квалитета по ГОСТ 25347—82.
1.6. Допуски плоскостности, параллельности и соосности об­разцов должны быть не ниже 14-й степени точности по ГОСТ 24643—81.
1.7. При изготовлении образцов типов II, III и IV предельные отклонения размеров горизонтального (/г ) и вертикального (йг ) катетов галтели не должны превышать ±0,2 мм, допуск прямоли­нейности поверхности галтели — ±0,1 мм (см. черт. 4).

1г*О,2

Черт. 4
1.8. Образцы, подлежащие испытанию в термически обработан­ном состоянии, подвергают термической обработке во время или после пайки до окончательной обработки образцов.
Примечание. Если после термической обработки металл плохо обраба­тывается резанием, то паяные заготовки для образцов предварительно должны быть доведены до размеров, включающих припуск на окончательную обработку и возможное коробление.
1.9. Расстояние между захватами испытательной машины вы­бирают так, чтобы исключить продольный изгиб образца и влия­ние усилий в захватах на напряженность всей рабочей части об­разца.
1.10. При испытаниях вид и число дефектов на образцах не должны превышать допустимых значений, установленных для пая­ных изделий.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ И АППАРАТУРЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

2.1. Требования к оборудованию и аппаратуре для испытаний на усталость — по ГОСТ 25.502—79.
2.2. Машины для испытаний на усталость должны обеспечивать нагружение образцов по одной или нескольким схемам, приведен­ным в табл. 4.
3 Зак. 799

Таблица 4
Схемы нагружения и формулы расчета номинальных напряжений образцов
Схемы нагружения
Тип образца
Формулы расчета номинальных напряжений образцов
I. Повторно-переменное растяже-. ние-сжатие
Р^Рщ^Рд Р
1 Образец, <
I
4-Р
°— .2
я'“о

II
Р
Тс₽ ~ в-ь р °- в-ъ

III
Q 5 II II а ?
.А. ‘‘с =?■ "° о-
II. Поперечный изгиб при консоль­ном нагружении
*
II
6-Р-А
° в-ь2
III, Чистый изгиб в одной плос­кости
г t Т
■*-*, Образец, *-*►
II
6-Ми а В-Ъ*

Продолжение табл. 4
Схемы нагружения
Тип образца
Формулы расчета номинальных напряжений образцов
IV. Поперечный изгиб при враще­нии
~^jG
L А Л cj
I
32-Р-Л
0

III
32-Р-Л
О- 3
те- а 0
V. Чистый изгиб при вращении
Паяный шов
Г/Г Л
I
32-Р-С
я-а
0
А,
С
Р m — среднее значение нагрузки цикла
Ра — амплитудное значение нагрузки цикла
М к — крутящий момент
М. m — среднее значение момента
Ма — амплитудное значение момента
ш — угловая скорость вращения образца
А — расстояние от точки приложения нагрузки до места разрушения
Л1( Аз — расстояние от центра паяного шва до точки приложения нагрузки С — расстояние от точки приложения нагрузки до точки крепления об­разца
3*

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. При проведении испытаний число образцов определяют по методике, приведенной в рекомендуемом приложении 3.
Для построения кривой усталости и определения предела вы­носливости число образцов должно быть не менее 10.
3.2. Образцы для испытаний изготавливают из спаяных для этой цели заготовок.
3.3. Детали заготовок вырезают с определенной ориентацией по отношению к макроструктуре и напряженному состоянию матери­ала.
3.4. Образцы одной партии должны быть спаяны за один тех­нологический цикл для обеспечения идентичности формы и раз­меров галтелей образцов.
3.5. Образцы рекомендуется паять совместно или по одним ре­жимам с контролируемым изделием.
3.6. Форма и размеры заготовок для изготовления образцов ти­па III — по ГОСТ 23047—78.
3.7. При пайке заготовок марка паяемого материала, подго­товка поверхности, припой, среда или флюс, зазор между паяемы­ми заготовками, способ и режим пайки, к также взаимное распо­ложение разнородных деталей в образце типа III должны быть такими, как в разрабатываемом или контролируемом технологи­ческом процессе.
3.8. Зазор при пайке обеспечивают с помощью соответствующих приспособлений.
Допускается обеспечивать зазор с помощью технологических прокладок. Прокладки изготовляют из паяемого материала.
Участок паяного шва с прокладками должен быть удален в процессе изготовления образцов.
3.9. Вырезка паяных заготовок, маркировка и изготовление об­разцов не должны оказывать существенного влияния на усталост­ные свойства исходного материала, нагрев образца при изготов­лении не должен вызывать структурных изменений и физико-хи­мических превращений в металле. При проведении механической обработки необходимо обеспечить наименьший наклеп, исключить местный перегрев образцов и образование поверхностных дефек­тов.
3.10. Снятие последней стружки с рабочей части и головок об­разцов производят за один установ образца.
3.11. Рихтовка и правка паяных заготовок не допускаются.
3.12. Образцы из паяных заготовок следует изготовлять на ме­таллорежущих станках или с помощью анодно-механической рез­ки. Образцы из тонколистовых материалов допускается вырезать вулканитовыми дисками.
Заусенцы на боковых гранях образцов должны быть удалены легкой запиловкой с радиусом скругления не более 1 мм.
3.13. Галтели образцов для испытаний должны быть не более 0,3 мм, если целью испытаний не является изучение влияния гал­телей на усталостные характеристики паяных соединений.
Допускается механическая обработка галтелей, при этом де­лается соответствующая запись в протоколе испытаний.
3.14. Рабочую часть плоских образцов толщиной 2 мм и менее и цилиндрических образцов измеряют с погрешностью не более 0,01 мм, плоских образцов толщиной свыше 2 мм — не более 0,05 мм.
3.15. Перед испытаниями измеряют:
поперечное сечение цилиндрических образцов в месте располо­жения паяного шва;
размеры галтели;
длину и ширину паяного шва плоских образцов.
По полученным результатам вычисляют площадь паяного шва, округляя значение до 0,5 мм2.
При вычислении площади паяного шва сечение галтели не учи­тывают.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Проведение испытаний — по ГОСТ 25.502—79.
4.2. Испытание считается недействительным:
при разрыве образца в захватах испытательной машины;
при разрыве образца вне рабочей