Способ контроля процесса пайки или сварки плавлением

О П И . А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ п) 468 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Зависимое от ав 2) Заявлено 02,04.7с присоединение свидетельствазаявкиГосударственник комите Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий 32) Приоритет 21.791.3088,8) Опубликовано 28,02 Дата опу бликов ани(72) Авторы изобретения А. Россошинский, В, И, Балакин и А. К. Ба Институт электросварки им. Е, О. Патона 71) Заявитель 54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПАЙКИПЛАВЛЕНИЕМ ВАРК аскладывается нангенциальную сосилы трения, а -Р - сила, паралнтактируемыхВ первом слуся под некото ла копоры. едает Изобретение относится к пайке или сваркеплавлением,Известен способ контроля процесса пайкиили сварки плавлением, при котором к соединяемым поверхностям прикладывают давление параллельно плоскости контактирования,Для повышения точности определения момента образования жидкой прослойки по всейплощади контактирования к соединяемым поверхностям прикладывают давление, не превышающее силы трения между ними, и образование жидкой фазы фиксируют по относительному перемещению контактирующих поверхностей в результате перехода сухого трения в жидкостное. 15Предложенный способ осуществляется следующим образом.Элементы, подлежащие соединению, вводятся в соприкосновение и прижимаются пуансоном к основанию, после чего вместе с 20нормально приложенной силой давления пуансона вводится сила в плоскости, параллельной поверхности контактирования. Система находится в равновесии, пока сдвигающаясила не превышает силы трения между элементами.Затем включается нагрев; при достижениитемпературы размягчения и, вслед за тем,плавления припоя либо расплавления приконтактных областей сухое трение между контак тируемыми поверхностями переходит к граничному или жидкостному. Вследствие этого сдвигающая сила вызывает смещение соединяемых элементов на фиксированную величину, которая регистрируется и, будучи преобразованной, отключает нагрев.На фиг. 1 дан график разложения сил в системе пуансон - соединяемые элементы - опора при равновесии: а - регистрация перемещения, вызванного тангенциальной составляющей силы давления пуансона; б - регистрация перемещения, вызванного дополнительной измерительной силой, приложенной к подвижному основанию; на фиг. 2 - начальная и конечная стадии контролируемого процесса пайки; а - положение паяемых элементов до расплавления, б - то же, после затвердевания; на фиг. 3 - то же, для случая подвижного основания: а - положение свариваемых элементов до расплавления, б - то же, после затвердевания. Давление пуансона Р К - нормальную и Рк - ставляющие силы Р; Р,р - угол наклона оси пуансон лельная поверхности разд элементов, Р - реакция о чае давление пуансона перрым углом,Соотношение между приложенной нормальной Л и тангенциальной Р составляющими сил выбирают таким, чтобы сила трения Р,р, действующая в поверхности раздела, превышала тангенциальную составляющую до момента контактного плавления и была бы меньше ее после образования жидкой фазы по всей поверхности раздела, Причем, такое соотношение возможно в том случае, когда вся поверхность раздела представляет собой жидкую прослойку. Это справедливо в силу того, что сила трения между двумя поверхностями 1 и 2, как известно, не зависит от площади контактирования. Следовательно, нагрев будет продолжаться до тех пор, пока не исчезнет островковая структура зоны контакта, т. е. пока не образуется высококачественный контакт между соединяемыми элементами.Кроме того, однократное сдвигающее усилие в плоскости контактирования способствует равномерному распределению жидкой фазы 3 в зоне контакта, разрушению окисных пленок, а следовательно, повышению прочности сварного или паяного соединения.Максимальная величина сдвига выбирается из конструктивных особенностей контактируемых элементов и может быть очень малой изза возможности точной регистрации такого сдвига, так как в направлении действия тангенциальной силы отсутствуют какие-либо перемещения, кроме регистрируемых.Сила трения между нижним соединяемым элементом и основанием 4, а также между10 15 пуансоном и верхним элементом в любом случае должна быть больше сдвигающего усилия.Предлагаемый способ обеспечивает высокую точность определения момента расплавления и образования жидкой фазы по всей площади контактируемых поверхностей благодаря регистрации смещения элементов в направлении, в котором отсутствуют перемещения, кроме измеряемых; исключает зависимость процесса контроля от геометрических размеров контактируемых элементов и прослоек, Кроме того, однократное поперечное перемещение повышает прочность сварного или паяного соединения, а также качество производимого прибора, Этот способ можно применять для контроля как процессов пайки, так и сварки. Предмет изобретенияСпособ контроля процесса пайки или сварки плавлением, при котором к соединяемым поверхностям прикладывают давление параллельно плоскости контактирования, о тл и ч а ющи йся тем, что, с целью повышения точности определения момента образования жидкой прослойки по всей площади контактирования, к соединяемым поверхностям прикладывают давление, не превышающее силы тре ния между ними, и образование жидкой фазыфиксируют по относительному перемещению контактирующих поверхностей в результате перехода сухого трения в жидкостное.461811 2 Составитель Л. Абросимова Техред М, Семенов Тираж 1069тета Совета Министров ССний и открытийскан наб., д. 4/5 аказ 1346/ одписно ИИ ипограф апунова, 2 Редактор В. Дибоб Изд,1310 сударственного ко по делам изобре Москва, Ж, Рау