Способ подготовки образца нахлесточного паяного соединения к испытанию

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИА ЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК Я) 4 С 01 И 1/28, В САНИЕ И ЕТЕНИ(088.8)И.Е., ЛоПайка мея, 1973,по пайкес. 303 анов С.Н.ллов.250-252,М,: Машино(54) СПОС ХЛЕСТОЧНО К ИСПЫТАН (57) Изоб дованию и соединени вано в ра строения. деление в ЗЦА НАНИЯ ОБ ПОДГОТОВКИ ОБРА ГО ПАЯНОГО СОЕДИНЕ ИЮретение относится рочностных свойств й и можеи зличных м к исслепаяныхэвот быть исотрасляхобретениястаточных ль ашин опр напрялиян ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 2ний на результаты испытания. Заготовки 1 и 2 нахлесточного образца собирают с образованием паяемого зазора. На поверхности одной из заготовок в зоне нахлестки размещают вспомогательный элемент 3 иэ материала с коэффициентом термического расширения, отличающимся ст коэффициента термического расширения материала соединяемых заготовок 1 и 2. Производят нагрев, заполнение зазора между заготовками 1 и 2 расплавленным припоем 4 и заполне" ние зазора между вспомогательным элементом 3 и заготовкой 1 расплавленным припоем 5, имеющим температуру плавления более высокую, чем припой 4, соединяющий заготовки 1 и 2 образца, Далее образец охлаждают и вспомогательный элемент 3 удаляют механическим путем, Указанные операции приводят к образованию в испытуемом паяном шве остаточных напряжений, что по ляет расширить информативность определения работоспособности паяных соединений. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к ооластиисследования прочностных свойствпаяных соединений и может бытьиспользовано в различных отрасляхмашиностроения.Цепь изобретения - определениевлияния остаточных напряжений нарезультаты испытания.На фиг. 1 изображен плоский нахпестоцный образец после пайки; нафиг. 2 - то же, перед испытанием; нафиг3 - телескопический образец с размещением вспомогательной втулки внутриохватываемой трубы после пайки; нафиг. 4 - то же, перед испытанием; нафиг,5 - телескопический образец с размещением вспомогательной втулки снаружиохватывающей трубы; на фиг. 6 - то же,перед испытанием. 20Способ реализуется следующим образом,Заготовки 1 и 2 нахлестоцного образца собирают с образованием паяемого зазора. На поверхности одной из эа готовок в зоне нахлестки размещаютвспомогательный элемент 3 из материала с коэффициентом термического расширения (КТР), отличающимся от КТР материала соединяемых заготовок 1 и 2.ЗОПроизводят нагрев, заполнение зазорамежду заготовками 1 и 2 расплавленнымприпоем 4, заполнение зазора междувспомогательным элементом 3 и заготовкой 1 расплавленным припоем 5, имеющим температуту плавления более высокую, чем припой 4, соединяющий заготовки 1 и 2 образца. Далее образецохлаждают и вспомогательный элемент 3удаляют механическим путем. Образец40готов к испытанию.При подготовке образца телескопического соединения в качестве вспомогательного элемента может быть использована втулка, размещаемая внутриохватываемой трубы (фиг. 3) или сна 45ружи охватывающей трубы (фиг, 5) .В результате припаивания к образцудля испытания вспомогательного элемента 3 иэ материала с КТР, отличающимсяот КТР материала заготовок 1 и 2 образца, и последующего удаления вспомогательного элемента 3 механическимпутем в паяном шве образуются остаточные напряжения. Уровень остаточныхнапряжений зависит от разницы между 55КТР материалов заготовок 1 и 2 образца и вспомогательного элемента 3,толщины вспомогательного элемента 3,а также разницы в температурах плавления припоев (возрастает с ростом перечисленных параметров).П р и м е р 1. Проводят испытаниясоединений, паяных припоем ПОС 6 1,на прочность при статическом нагружении. Образцы представляют собой нахлесточные соединения пластин иэ меди МЗ толщиной 2 мм и шириной 20 мм.Для выявления влияния остаточных напряжений на результаты испытания наодну из соединяемых деталей устанавливают стальную пластинку, которуюприпаивают кадмием. После охлаждениядо температуры испытания (+20 С)стальную пластину удаляют механическим путем и определяют величинуостаточных напряжений тенэометрическим методом, При этом в соединяемыхдеталях получают остаточные напряжения, соответствующИе плоскому напряженному состоянию, равные по величине и имеющие разные знаки. Изменяятолщину стальной пластинки, получаютостаточные напряжения различной величины (с увеличением толщины пластинки уровень остаточных напряжений возрастает). Тем самым выявлено влияниеостаточных напряжений на результатыстатических испытаний паяных соединений,П р и м е р 2, Проводят испытаниятелескопических соединений, паяныхприпоем ПОС 61, на прочность при статическом нагружении. Образцы представляют собой соединения труб из меди МЗ с толщиной стенки 1,5 мм.Наружный диаметр охватывающей трубысоставляет 12 мм. Для выявления влилния остаточных напряжений на результаты испытания внутрь охватываемой детали вставляют стальную втулку, которуюприпаивают кадмием, После охлаждениядо температуры испытания (+20 ОС)стальную втулку высверливают и определяют величину остаточных напряженийтенэометрическим методом. Изменяя толщину стальной втулки от 1,0 до 3,0 ммполучают сжимающие осевые напряженияот 2 до 7 кгс/мм 2. Тем самым выявленовлияние остаточных напряжений на результаты статических испытаний соединений медь - медь.П р и м е р 3. Проводят испытаниятелескопических соединений, паяныхприпоем ПОС 61, на прочность при статическом нагружении. Образцы представляют собой телескопические соединения1523950олщиной стенки каж- ф о р м у л а и э о б р е т е н и я труб из меди ИЗ с тдой трубы 1,5 мм. Наружный диаметр охватывающей труЬы составляет 12 мм, Для выявления влияния остаточных5 напряжений на результаты испытаний снаружи охватывающей детали устанавливают втулку иэ Ст.3, которую припаивают к охватывающей детали кадмием. После охлаждения до температуры испы тания (+20 С) стальную втулку вместе с кадмием, служащим в качестве припоя, удаляют механической обработкой на токарном станке и определяют остаточные напряжения в поверхностном слое охватывающей детали тенэометрическим методом. Изменяя толщину стальной втулки от 1,0 до 40 мм получа - ют растягивающие осевые напряжения в поверхностном слое охватывающей детали от 2,5 до 8,0 кгс/мм. Тем самым выявлено влияние остаточных напряжений на результаты статических испытаний паяных телескопических соединений медь - медь.25Предлагаемый способ испытания соединений незначительно удорожает испытания, позволяя при этом получить более достоверную информацию о влиянии остаточных напряжений наЗО характеристики работоспосоЬности паяных соединений при статических, усталостных испытаниях, испытаниях на длительную процность, а также испытаниях на корроэионную стойкость. 1. Способ подготовки образца нахлесточного паяного соединения к испытанию, включающий сборку заготовок образца с образованием паяного зазора, нагрев, заполнение зазора расплав. ленным припоем и охлаждение, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью определения влияния остаточных напряжений на результаты испытания, при сборке на поверхности одной из заготовок в зоне нахлестки размещают вспомогательный элемент иэ материала с коэффициентом термицеского расширения, отличающимся от коэффициента термического расширения материала соединяемых заготовок, после нагрева зазор между вспомогательным элементом и заготовкой заполняют расплавленным припоем, имеющим температуру плавления более высокую, цем припой, соединяющий заготовки образца, а после охлаждения вспомогательный элемент удаляют механическим путем. 2, Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при подготовке образца телескопического соединения в качестве вспомогательного элемента используют втулку, размещаемую внутри охватываемой трубы или снаружи охватывающей трубы,1523950 Фиа 3 осимова Корректор М.Пож едак т одписн комитета по изобретен Москва,. Ж - 35, Раушска оизводственно-издательский кобинэг Патент, г, Ужгород, ул. Гагарина,103 Составитель Л.А Н,Бобкова Техред А,КравчЗаказ 7035/15 Тираж 789 ВНИИПИ Государственного 113035, м и открытиям при ГКНТ СССР наб., д. 1/5