Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Пайка -> Совместимость металла и припоя -> Совместимость металла и припоя

Совместимость металла и припоя

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6 

Дефекты паянных соединений и их образование

Дефекты и их влияние на свойства паяных соединений. Способность паяных изделий сопротивляться воздействию внешнего силового и температурного полей, коррозионной среды и другим условиям эксплуатации определяется, в конечном счете, сопротивляемостью их наиболее «слабого звена». Таким слабым звеном паяных соединений чаще всего являются места расположения дефектов.

В соответствии с особенностями формирования паяного соединения различают следующие его зоны: 1) паяный шов — зона, закристаллизовавшаяся при пайке и последующем охлаждении, состоящая из капиллярного и галтельных участков: 2) диффузионная зона основного материала рядом со швом, имеющая измененный химический состав и возникающая в результате взаимной диффузии ее со швом, газовыми средами: 3) зона сплавления (спая) — поверхность между паяемым металлом и швом.

В шве паяного соединения могут образовываться дефекты в виде несплошностей. К ним относятся газовые и усадочные поры, раковины, трещины, эрозионные повреждения. Газовые поры возникают вследствие локальной несмачиваемости паяемого материала флюсом и (или) припоем, или кратковременности термического цикла пайки в условиях выделения растворенных в жидком припое газов или паров компонентов припоя, паяемого материала и связующих паст с высокой упругостью испарения компонентов.

Образованию газовых пор способствуют узкие зазоры и горизонтальность их расположения, препятствующие дрейфу пор вдоль зазора к галтельным участкам шва. Газовые поры существенно снижают радиотехнические свойства, электрическую проводимость и теплопроводность паяных соединений. Характерной особенностью таких пор является их округлость и изолированность.

Усадочные поры возникают вследствие объемной усадки при кристаллизация сплавов с широким интервалом твердожидкого состояния. Усадочные поры особенно резко развиваются в галтельных паяных швах или на стыках кристаллов твердого раствора в капиллярном участке швов. Они снижают механические свойства, герметичность, вакуумную плотность и электрическую проводимость паяных соединений. Характерной особенностью таких пор является их остроугольная форма.

Раковины — крупные газовые включения, образующиеся при пайке вследствие локального несмачивания паяемого материала жидким припоем, особенно при значительном его перегреве, или при использовании паяемого металла или припоя с высокой упругостью испарения их компонентов, а также при неравномерном зазоре.

Корольки припоя, предварительно уложенного у зазора, возникают вследствие избирательного испарения депрессантов при пайке или затекания в зазор легкоплавкой части широкоинтервального припоя.

Флюсовые включения — застревающий в металле шва флюс, имеющий близкую или более высокую плотность, чем припой, образуются в условиях быстрого охлаждения соединения, широкой нахлестки, горизонтальности паяльного зазора, повышенной вязкости жидкого припоя. Флюсовые включения могут снижать коррозионную стойкость паяных соединений после механической обработки шва и вскрытия пор, заполненных флюсом, или при расположении таких включений в открытых непропаях — свищах.

Кристаллизационные трещины возникают вследствие широкого интервала твердожидкого состояния сплава шва в условиях его затрудненной усадки или при смещении деталей в процессе кристаллизации, а также при большом различии коэффициентов линейного расширения паяемых материалов в разнородных соединениях с замкнутыми, например телескопическими, соединениями. Кристаллизационные трещины существенно снижают прочность, пластичность, герметичность, вакуумную плотность, физические и химические свойства паяных соединений.

В паяных соединениях во всех его зонах могут возникать такие несплошности, как диффузионная пористость, являющаяся результатом нескомпенсированной диффузии компонентов паяемого металла и припоя через границу паяного соединения. Развитию диффузионной пористости особенно интенсивно способствуют прослойки химических соединений вблизи спая. Такая пористость резко снижает прочность, вакуумную плотность и другие свойства паяных соединений.

Термические трещины возникают в шве или паяемом материале из-за высокой скорости нарастания растягивающих напряжений в паяном соединении, достигающих временного сопротивления разрыву материала в одной из зон паяного соединения. Такие трещины резко снижают свойства паяных соединений.

Причиной ослабления паяных соединений может быть дефектная структура — прослойки химических соединений по границе шва и основного материала, участки слаболегированного твердого раствора в области совместной кристаллизации (эпитаксии) паяного шва с паяемым материалом, участки паяного соединения, обедненные легкоиспаряющимися компонентами. В зоне термического влияния пайки могут развиваться структурные изменения, приводящие к снижению механических, физических и химических свойств паяных соединений, например, их пластичности или коррозионной стойкости. В основном материале рядом со швом могут развиваться дефекты структуры, обусловленные появлением общей или локальной химической эрозии, межзеренной и межблочной химической эрозии.

Общая химическая эрозия возникает в результате фронтального плавления и растворения паяемого металла в жидком припое. Она приводит к утонению паяемого материала.

Локальная химическая эрозия образуется в результате повышенной растворимости паяемого металла в жидком припое в местах скопления жидкого припоя при пайке или в местах пластической деформации материала конструкции. Такая эрозия локально уменьшает рабочее сечение паяемого материала и поэтому искажает форму деталей и снижает механические свойства паяных соединений.

Межзеренная и межблочная химическая эрозия образуется в результате плавления паяемого материала в контакте с жидким припоем по границам зерен и блоков вследствие повышенной растворимости паяемого металла в припое и незначительной растворимости припоя в паяемом металле. Такая химическая эрозия снижает механические свойства паяемого материала вследствие ослабления границ зерен и блоков после проникания по ним припоя.

Вопрос о допустимости дефектов, выявленных при испытаниях паяных соединений или визуальном осмотре, может быть решен с помощью эталонов на такие дефекты, но с обязательным учетом мест их расположения в паяном соединении, особенностей конструкции изделия и условий его эксплуатации. Расположение дефектов существенно влияет на вибрационную прочность сопротивления усталости соединений и их коррозионную стойкость. При вибрационных нагрузках поверхностные дефекты более опасны, чем дефекты, расположенные внутри паяного соединения. Сопротивление усталости зависит больше от плотности паяного шва, чем от прочности основного материала. При этом особенно опасны такие дефекты, как открытые непропаи, неспаи, свищи, трещины и подрезы.

Допустимость дефектов зависит от места их расположения и от условий работы изделия. В изделиях, работающих при повышенных температурах, решающее значение могут иметь максимальные размеры дефектов, а не их средние размеры. Например, поданным А. В. Орлова, дефекты, занимающие площадь более 10 % площади паяемого шва, при телескопическом соединении труб с фланцами из стали 08Х18Н10Т приводят к недопустимому снижению прочности паяных соединений.

На границе шва и паяемого материала могут образовываться такие дефекты, как непропаи, неспаи, релаксационные трещины.

Непропаи возникают в результате полного и частичного незаполнения паяльного зазора жидким припоем вследствие плохой смачиваемости паяемого материала флюсом или его низкой активности, плохой смачиваемости паяемого металла жидким припоем, увеличения или неравномерности паяльного зазора, недостаточного количества жидкого припоя, вытекания его из слишком широких зазоров или перетекания в расположенные ниже участки зазора, застревания воздуха в зазорах («воздушные мешки»), неправильной укладки припоя при сборке, ухудшения жидкотекучести припоя при растворении в нем паяемого материала. Непропаи могут возникать также в результате большей скорости формирования галтельных участков швов, чем капиллярных участков («своеобразное обегание» припоя по периметру нахлестки до заполнения зазора припоем). Другими причинами непропаев могут быть неблагоприятный температурный градиент (припой обычно течет в сторону повышения температуры), характер физико-химического взаимодействия паяемого материала с жидким припоем (например, образование прослоек химических соединений), способ введения припоя в зазор (припой с широким интервалом кристаллизации лучше помещать в зазор, а с узким — у зазора).

Неспаи образуются в местах отсутствия межатомной связи основного материала с припоем вследствие слишком широких зазоров или плохой смачиваемости припоем паяемого материала. Непропаи и неспаи снижают все свойства паяных соединений.

Релаксационные трещины в паяемом материале возникают при контакте его с жидким припоем при наличии внутренних и внешних растягивающих напряжений, вследствие снижения поверхностного натяжения на границе паяемого металла и припоя или развития межзеренной, межблочной химической эрозии паяемого металла. Такие трещины понижают прочность и пластичность паяных соединений.

По данным радиографического контроля, дефекты по возрастанию влияния на вакуумную плотность паяных соединений можно расположить в следующий ряд: мелкие газовые поры, непропаи, сообщающаяся газовая и усадочная пористость, трещины. В таком же порядке указанные дефекты ухудшают и герметичность паяных соединений.

Дефекты, ухудшающие прочность паяных соединений, можно, в свою очередь, расположить в следующем, по возрастанию влияния, порядке: мелкая газовая пористость, крупные газовые поры, непропаи, неспаи, прослойки химических соединений, подрезы, трещины. Существенное значение имеет также форма дефектов. Дефекты округлой формы (поры), по данным О. А. Бакши, снижают прочность соединений с мягкой прослойкой на 10 %, а остроугольные дефекты (непропаи, неспаи) на 25 %.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.02.06   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

16:41 Ремонт ванной комнаты в Москве

15:48 Труба б/у 1020 ст.14,820 ст.10

12:05 предлагаем трубу aisi 316 ti-L

10:11 круг калиброванный сталь 35

09:39 Лист рифленый квинтет

15:43 полоса стальная 30х4

15:14 Алюминиевый лист амг 3х1200х3000

13:44 Шестигранник алюминиевый Д16Т

09:30 Труба б/у 530x9 восстановленная

23:22 Куплю квадратную заготовку сечением 130х130 и 150х150 мм.

НОВОСТИ

22 Октября 2017 17:17
Утилизация высоковольтного кабеля

17 Октября 2017 12:22
Вертикально-подъемный мост Тикуго (28 фото, 1 видео)

23 Октября 2017 13:57
”Селигдар” выступает за открытый рынок аффинажа

23 Октября 2017 13:23
Южнокорейский импорт ферросплавов в сентябре вырос на 29,3%

23 Октября 2017 12:51
”Каменск-Уральский литейный завод” обновил передел термообработки

23 Октября 2017 12:09
Продолжается перевооружение ”Ревдинского завода ОЦМ”

23 Октября 2017 11:42
”Металлоинвест” запустил комплекс по приему концентрата на ”Михайловском ГОКе”

НОВЫЕ СТАТЬИ

Ограждения из стекла для современных общественных и жилых зданий

Отделочная плитка - особенности и сфера применения

Уравнительные платформы - применение и особенности

Типы и особенности секционных ворот

Какие бывают складские услуги

Какими характеристиками отличаются провода

Дверные замки - какие надежнее?

Конструкции и рекомендации по выбору погрузочных эстакад

Душевые уголки: вид, форма и конструкция

Особенности выбора окон и их отличия

Хрустальные торшеры – роскошь, ставшая доступной

Сравнение каркасных и кирпичных домов

Плёночный теплый пол - устройство и основные компоненты

Промышленные светодиодные светильники: особенности применения

Цеха, ангары и гаражи из сэндвич-панелей

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.