Способ контроля процесса пайки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 124542 А 19) 1511 4 В 23 К 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ РМ 9 т,кий ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) Авторское свидетельство СССРВ 199650, кл. В 23 К 1/00, 1965.Авторское свидетельство СССРУ 359579, кл. В 23 К 1/00, 1970.Авторское свидетельство СССРУ 461811, кл. В 23 К 1/00, 1973.Авторское свидетельство СССРУ 481377, кл. В 23 К 1/00, 1973.(54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССАПАЙКИ, при котором регистрируют момент расплавления припоя при .нагреве деталей под пайку, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения контроля и автоматизации процесса пайки, в качестве параметра,регистрирующего момент расплавления припоя, берут сигналы акустичес.кой эмиссии, возникающие в паяемыхдеталях при смачивании их поверхности расплавом припоя, и по ихизменению судят о начале и завершенин процесса растекания припоя.454202 12ИзобретеНие относится к областипайки, в частности к способам контроля процесса пайки, и может бытьиспользовано в различных отрасляхмашиностроения, электротехники иэлектроникиЦель изобретения - упрощениеконтроля и автоматизации процессапайки,На фиг. 1 изображена блок-схемааппаратуры, необходимой для осуществления контроля процесса пайки;на фиг, 2 - типичная запись акустической эмиссии, возникающей в паяемых деталях при проведении нагревапод пайку.Способ осуществляют следующим образом.Паяемые детали 1 собирают, размещают рядом с паяемым зазором припой (не показан). В любом удобномместе к паяемым деталям прикрепляют пьезоэлектрический преобразователь 2. В случае высокотемпературных процессов пьезоэлектрическийпреобразователь можно крепить к выведенному Из зоны нагрева концу зву.ковода, например, стальной проволоки, соединенной с паяемыми деталямисваркой илн прижатой к нему с помощью струбцины. Затем начинают наг 1ревать детали И включают аппаратуру,регистрирующую сигналы акустическойэмиссии (АЭ)При смачивании поверхностей деталей расплавленным припоем в них возникают сигналы АЭ, которые воспринимаются пьезоэлектрическим преобразователем. Возникающие на гранях преобразователя электрические сигналыусиливаются предусилителем 3 и усилителем 1 анализатора волн напряжений. Анализатор волн напряжений преобразует поступающие сигналы в параметры акустической эмиссии, которыезаписываеГ самописец 5. Одновременноможно наблюдать за изменением какоголибо параметра с помощью осциллографа 6.Изменение параметров АЭ отражаетэтапы взаимодействия металл-расплавследующимобразом: возникновение сигналов свидетельствует о смачиванииметалла расплавом, процесс растекания, т.е. смачивания расплавом новойповерхности металла, характеризуется высокиМи амплитудами всех параметров АЭ, о завершении растеканияможно судить по значительному (не менее, чем на порядок величины) ослаблению сигналов. При кристаллизации расплава сигналы исчезают.Поскольку информация о перечисленных этапах процесса пайки поступает в виде электрических сигналов, есть возможность с помощью несложной автоматики вмешаться в ход процесса на любом из перечисленных этапов.П р и м е р. Проводят пайку титановых деталей в вакуумной печи. Используют припой с температурой плавления 1023 К. К деталям с помощью струбцины крепят звуковод, выведенный через вакуумное уплотнение за пределы камеры, Подключают аппаратуру, регистрирующую акустические сигналы, согласно блок-схеме (фиг1). К деталям приваривают термопару в непосредственной близости к месту пайки. Концы термопары подключают к координате Х самопишущего потенциометра ПДС. К координате Ц этого самописца подключают выход интенсиметра анализатора волн напряжений, записывают изменение интенсив. ности АЭ (число импульсов в единицу времени) в зависимости от изменения температуры. Откачав камеру до требуемого вакуума, включают нагрев и аппаратуру, регистрирующую сигналы АЭ, Сигналом для отключения нагревателей служит появление всплеска на кривой Б (Т) (фиг.2), свидетельствующего о растекании припоя.На,представленной записи (фиг. 2) температура начала растекания (Т почти на 100 К выше температуры плавления припоя. Это объясняется тем, что происходит интенсивный нагрев и более массивная область паяемого соединения прогрелась позже, .чем термопара. Контроль процесса пайки с помощью показаний термопары может быть не всегда объективным и требует медленного нагрева объекта при предплавильных для припоя температурах, Кроме того, необходимо точно выдерживать состав припоя, чтобы не менялась от случая к случаю температура его плавления.Предлагаемый способ гарантиру-, ет высокую точность фиксирования момента растекания, позволяет интенси- фицировать и автоматизировать проьцесс пайки и, кроме того, не требует дополнительного внешнего физического воздействия на контролируемые детали. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 551245420 й,с 200 100 уоо юоа900 7200 ИЮ фиг,2 Составитель Ф. КонопелькоТехред В.Кадар Корректор В. Синицкая Редактор А, Сабо Тираж 1001 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5