ГОСТ 21548-76
Завантажити документ
Формат .docx · доступно зареєстрованим користувачам
Издание официальное
Москв
а
Метод выявления и определения толщины
прослойки химического соединения
Brazing and soldering.
Method for detecting and determination
of chemicals interlayer thickness.
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 5 февраля 1976 г. NS 346 срок действия установлен
с «1.01. 1977 г.
до 01.0Ц 1982 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на паяные и луженые изделия и устанавливает металлографический метод выявления и определения толщины прослойки химического соединения на границе паяемый материал — паяный шов или луженый слой.
Контроль наличия и толщины прослойки химического соединения производят при выборе припоя и материала изделия, выборе и изменении режима технологического процесса пайки и лужения и параметров паяного соединения, а также определении периода активации и скорости роста прослойки (см. справочное приложение 1).
1.1. Шлифы для выявления и определения толщины прослойки химического соединения на границе паяемый материал — паяный шов пли луженый слой изготовляют из паяных внахлестку или луженых образцов.
1.2. Число образцов для испытаний должно быть не менее пяти для каждого режима и сочетания материалов и припоя,
Переиздание. Июнь. 1977 г.
© Издательство стандартов, 197Z
Г.З. Форма и размеры образцов, соответствовать указанным на черт.
Толщина нижней Si и верхней s2 пластин образца—(1,0... 2,0) ±0,1 мм.
При толщине паяемого материала более 2,0 мм допускается обработка пластин до требуемой толщины со стороны, не подлежащей пайке.
Примечание. В случае определения толщины прослойки химического соединения в паяном шве, соединяющем металлокерамический твердый сплав с металлом, толщина пластины 2 твердого сплава—(1,0 . . . 6,0) ±0,1 мм.
1.4. Для воспроизведения условий лужения или пайки погружением используют образцы, форма и размеры которых должны соответствовать указанным на черт. 2.
Для драгоценных и редких металлов допускается применение образцов меньшей толщины при условии сохранения равномерности зазора при пайке.
1.5. Образцы следует вырезать любым способом, не вызывающим изменений в их структуре.
1.6. Образцы маркируют номером партии пли условным индексом на нерабочей части, к образцу из проволоки крепят бирку для маркировки.
1.7.
Образец из проволоки
2.
2.1. Подготовка к испытанию образца внахлестку
2.1.1. Способ подготовки поверхности образцов, форму и размещение припоя и величину зазора устанавливают в соответствии с технологическим процессом изготовления паяного изделия.
При отсутствии регламентированной подготовки поверхности выбор способа подготовки и шероховатости поверхности — по результатам испытаний ГОСТ 20485—75, ГОСТ 20486—75 и настоящего стандарта.
Примечание. При укладке припоя у зазора его следует размещать у меньшей стороны верхней пластины.
2.1.2. Зазор (с) между пластинами (черт. 1) следует устанавливать прокладками (3) —• проволокой или полосками.
Допускается устанавливать зазор путем изготовления паза на одной из пластин как указано в п. 1.5. Форма и размеры паза должны соответствовать указанным на черт. 3.
Предельное отклонение размера с±0,01 мм.
Черт. 3
2.1.3. Пластины фиксируют в заданном ПоЛоЖеййй струбциной или другим способом.
2.1.4. Материал прокладок и фиксирующего приспособления при пайке не должен плавиться автономно или в контакте с материалом образца или припоем.
2.1.5. Объем припоя для пайки образцов внахлестку должен составлять 150% от объема зазора.
2.1.6. Пайку образцов, установленных в горизонтальном положении, следует проводить в газовой среде, вакууме или с флюсом по режимам, применяемым в соответствующих технологических процессах.
2.1.7. Для измерения температуры надлежит использовать термопары по ГОСТ 6616—74 и приборы по ГОСТ 7164—71 класса точности не ниже 0,5.
2.1.8. Рабочий конец термопары следует крепить в центре наружной поверхности одной из пластин (черт. 1) зачеканкой, точечной сваркой или другим методом, обеспечивающим надежный тепловой контакт с образцом.
Прямое воздействие источника нагрева на термопару не допускается.
2.2. Подготвка к испытанию образцов из полосы, трубы и проволоки
2.2.1. Подготовка поверхности полосы, трубы и проволоки должна быть как указано в п. 2.1,1.
2.2.2. Подготовленную полосу, трубу или проволоку необходимо погрузить в тигель с расплавленным припоем на глубину не менее 20 мм. Нижний конец образца не должен касаться дна тигля. Объем припоя должен быть не менее 6 см3.
Примечания:
1. Материал тигля не должен заметно взаимодействовать с припоем.
2. Каждый образец следует -погружать в новую порцию припоя.
2.2.3. Процесс лужения следует проводить в газовой среде, вакууме или под флюсом по режимам, применяемым в соответствующих технологических процессах.
2.2.4. Измерение температуры— согласно п. 2.1.7.
3.1. Для изготовления шлифов образцы следует разрезать способом, указанным в п. 1.5. Плоскость реза указана на ч^ерт. 1 и 2.
3.2. Способ изготовления шлифов не регламентируется.
3.3. Плоскость шлифа должна быть перпендикулярна паяным или луженым поверхностям образца. Завал кромок не допускается.
В случае малой толщины прослоек химических соединений рекомендуется проводить замеры на косых шлифах.
3.4. Выявление структурні паяного соединения следует производить химическим, электрохимическим или другим методом, не вызывающим изменений в его структуре и выбираемым в зависимости от химического состава паяемого материала и припоя. Реактивы для химического травления шлифов приведены в справочном приложении I к ГОСТ 21549—76.
3.5. При изготовлении шлифов и выявлении их структуры не допускается повреждение паяного соединения — выкрашивание, выгорание или вытравливание его составляющих.
3.6. Измерение толщины прослойки производят под металлографическим микроскопом при увеличении 300—500х. Допускается увеличение до 1000х.
3.7. Толщину прослойки в капиллярном участке шва (II зона) и в галтелях (I и III зоны) следует определять раздельно.
3.8. Измерение следует производить в пяти равномерно расположенных по длине прослойки точках капиллярного участка и не менее, чем в трех точках галтели паяного шва.
Примечания:
1. При наличии в шве нескольких прослоек химических соединений следует измерять толщину каждой прослойки в отдельности и суммарную их толщину.
2. В случае пайки разнородных материалов толщину прослоек следует измерять на обеих границах шва.
3'. На луженой пластине, трубе или проволоке измерения толщины прослойки производят по периметру сечения в пяти точках.
3.9. При дендритном характере роста прослойки измерению подлежат две величины: толщина сплошной части прослойки (топ) и высота дендритов (тд) как показано на черт. 4.
4;1. Толщину прослойки химического соединения Следует определять ё микронах с погрешностью не более 1 мкм.
4.1. Толщину прослойки определяют как среднее арифметическое значений, определенных для каждого образца.
4.2. За толщину прослойки следует брать среднее арифметическое пяти измерений в капиллярном участке шва, трех измерений — в галтели шва. При переменной толщине прослойки по длине шва следует брать максимальное ее значение. При дендритном строении прослойки следует брать среднее арифметическое пяти измерений толщины сплошной части прослойки и максимальное значение измерений высоты дендритов.
4.3. При степени дисперсности результатов испытаний более 20%, выходе из строя термопары или обнаружении непропая более 5% от площади нахлестки испытания должны быть повторены, при этом количество образцов должно соответствовать числу недействительных результатов испытаний.
4.4. Результаты испытаний каждого образца необходимо внести в протокол, форма которого приведена в обязательном приложении 2.
l. Определение периода активации
Процесс пайки образцов ведут в изотермических условиях, начиная с времени выдержки образца Если за время выдержки tt при заданной температуре прослойка обнаруживается, следующий образец паяют с выдержкой —и
m. д. до = , при которой прослойка не обнаруживается. Затем исследу-
о 7
ют образцы после выдержки, равной — tn~i, — tn-1, пока не будет опреде- 4 8
лево максимальное время контакта паяемого материала с жидким припоем, при котором прослойка еще не обнаруживается металлографически при заданном увеличении. Это время принимают за период активации /а.
Проведением аналогичных испытаний при различных температурах определяют зависимость периода активации от температуры пайки.
2. Определение скорости роста прослойки химического соединения
Процесс пайки ведут в изотермических условиях с выдержками, превышающими период активации при заданной температуре. По полученным данным (не менее пяти выдержек) строят зависимость «толщина прослойки — время»,
Исследование роста прослоек в зависимости от температуры Т при заданной выдержке позволяет построить зависимость «толщина прослойки m— температура Г», m=f(T)t. Одновременно с образцами, предназначенными для определения скорости роїста прослойки при пайке, по тем же режимам паяют образцы внахлестку для определения сопротивления срезу паяного соединения по мере возникновения и роста прослойки.
По изменению сопротивления срезу устанавливают допустимую толщину прослойки для данного сочетания паяемый материал — припой.
Пример.
Определение периода активации и скорости роста прослойки.
Тип образца — пластина. Паяемый материал — медь Ml. Припой: олово; олово+ 5% кадмия.
Подготовка поверхности образцов: зачистка наждачной бумагой № 00, обезжиривание спиртом, травление в 5%-ном растворе пе
