Пайка. Метод определения эрозии паяемого материала

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ПАЙКА

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭРОЗИИ ПАЯЕМОГО МАТЕРИАЛА

ГОСТ 21549—76

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

/ УДК 621.791.3.001.4 : 006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПАЙКА

Метод определения эрозии паяемого
материала
Brazing and soldering.
Method for determination of parent material erosion
'Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 5 февраля 1976 г. № 347 срок введения установлен
с 01.01.77
Проверен в 1986 г. Постановлением Госстандарта от 07.04.86 Н9 907 срок действия продлен до 01.01.92
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает металлографический метод •определения эрозии при пайке и лужении по ее глубине.
Контроль глубины эрозии производят при выборе припоя и ма­териала изделия, разработке технологического процесса пайки и .лужения и изменении его параметров.
Стандарт не распространяется на изделия из тонкопленочных материалов.
(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. ОТБОР ОБРАЗЦОВ

1.1. Шлифы для определения эрозии при пайке и лужении из­готовляют из паяных внахлестку или луженых образцов.
1.2. Количество образцов для испытаний должно быть не менее пяти для каждого режима и сочетания материалов и припоя.
^Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
* Переиздание (апрель 1982 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в августе 1981 г., апреле 1986 г. (ИУС 10—81, 7—86).
© Издательство стандартов, 1987
1.3. Для изделий, изготовляемых любым способом пайки, ус­танавливается образец внахлестку, форма и размеры которого» должны соответствовать указанным на черт. 1.

/—нижняя пластина; 2—верхняя пластина;
3—прокладки
Черт. 1

Толщина нижней $і и верхней s2 пластин образца -— (1,0 ... 2,0) ±0,1 мм.
При толщине паяемого материала более 2 мм допускается меха­ническая обработка пластин со стороны, не подвергаемой пайке,, до требуемой толщины.
Примечание. В случае определения величины эрозии в паяном шве. сое­диняющем металлокерамический твердый сплав с металлом, толщина пласти­ны 2 твердого сплава— (1,0 . . . 6,0) ±0,1 мм.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.4. Для изделий, изготовляемых пайкой погружением и луже­нием, 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 из паяемого материала любым способом, не вызывающим изменений в их структуре.

1.6. Образцы маркируют номером партии или условным индек­сом на нерабочей части, к образцу из проволоки крепят бирку для маркировки.

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

2.1. Подготовка к испытанию образца внахлестку.
2.1.1. Толщина каждой пластины должна быть измерена мик­рометром по ГОСТ 6507—78 не менее чем в трех местах с погреш­ностью не более 0,01 мм.
За толщину пластины следует принимать среднее арифмети­ческое трех замеров.
2.1.2. 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 23904—79 и настоя­щего стандарта.
Примечание. При укладке припоя у зазора его следует размещать у меньшей стороны верхней пластины.
2.1.3. Зазор (с) между пластинами следует устанавливать про­кладками 3 — проволокой или полосками.
Допускается изготовлять зазор путем изготовления паза на од­ной из пластин, как указано в п. 1.5.
Форма и размеры паза должны соответствовать указанным на черт. 3.
2.1.4. Пластины фиксируют в заданном положении струбциной или любым другим способом.

Предельное отклонение размера с . . . ±0,01 мм.
Черт. 3

2.1.5. Материал прокладок и фиксирующего приспособления» при пайке не должен плавиться автономно или в контакте с мате­риалом образца или припоем.
2.1.6. Объем припоя для пайки образца внахлестку должен со­ставлять 150% от объема зазора.
2.1.7. Пайку образцов, установленных в горизонтальном поло­жении, следует проводить в газовой среде, вакууме или с флюсом по режимам, применяемым в соответствующих технологических процессах,
2.1.8. Для измерения температуры следует применять термо­пары по ГОСТ 6616—74 и приборы по ГОСТ 7164—78.
2.1.9. Рабочий конец термопары следует крепить в центре на­ружной поверхности одной из пластин (см. черт. 1) зачеканкой, то­чечной сваркой или другим методом, обеспечивающим надежный тепловой контакт с образцом.
Прямое воздействие источника нагрева на термопару не допу­скается.
2.2. Подготовка к испытанию образцов из полосы, трубы и про­волоки.
2.2.1. Толщину полосы или стенки трубы, диаметр проволоки1 перед лужением следует измерять микрометром по ГОСТ 6507—78 или с помощью микроскопа с погрешностью не более 0,01 мм.
2.2.2. Подготовка поверхности полосы, трубы и проволоки по п. 2.1.2.
2.2.3. 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. і
Примечания:
1. Не допускается взаимодействие материала тигля с припоем.
2. Каждый образец следует погружать в новую порцию припоя.
3. Полосу, трубу и проволоку при лужении подвешивают за технологическое отверстие или петлю.
2.2.4. Процесс лужения образца следует проводить в газовой среде, вакууме или под флюсом по режимам, применяемым в со­ответствующих технологических процессах.
2.2.5. Измерение температуры — согласно п. 2.1.8.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Для изготовления шлифов образцы следует разрезать спо­собом, указанным в п. 1.5. Плоскость реза указана на черт. 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.
3.4. Выявление структуры паяного соединения на шлифе сле­дует производить химическим, электрохимическим или другими методами в зависимости от химического состава паяемого мате­риала и припоя, обеспечивающими выявление границы паяного шва.
Наиболее распространенные реактивы для химического травле­ния металлографических шлифов приведены в справочном прило­жении 1.
3.5. При изготовлении шлифов и выявлении их структуры не до­пускается повреждение паяного соединения — выкрашивание, вы­горание, вытравливание его составляющих или изменение в его структуре.
3.6. Шлифы следует исследовать под металлографическим мик­роскопом.
3.7. На паяных образцах внахлестку следует измерять мини­мальную толщину каждой пластины у капиллярного участка пая­ного шва с общей химической эрозией при увеличении 50—120х и максимальную глубину локальной химической эрозии у галтели и капиллярного участка паяного шва при увеличении 200—500х. Погрешность измерения общей химической эрозии — не более 0,02 мм, локальной химической эрозии — не более 0,01 мм. Схема измерения приведена на черт. 4.

Черт. 4

(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.8. На луженых образцах должны быть измерены минимальная толщина полосы или стенки трубы или минимальный диаметр про­волоки при увеличении 50—120х и максимальная глубина локаль­ной химической эрозии при увеличении 200—500х. Погрешность измерения общей химической эрозии — не более 0,02 мм, локаль­ной химической эрозии не более 0,01 мм.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Глубину химической эрозии следует определять в милли­метрах.
4.2. Для каждого паяного образца внахлестку следует опреде­лять общую химическую эрозию и локальную химическую эрозию пластин в галтели и в капиллярном участке паяного шва.
4.3. Общая химическая эрозия паяного соединения внахлестку равна разности в толщине каждой пластины до и после пайки (S1—s'l) и (s2—s'2).
4.4. Локальная химическая эрозия в галтели и в капиллярном участке паяного шва нахлесточного соединения равна измеренной под микроскопом глубине локальной химической эрозии образца на этих участках.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.5. Общая химическая эрозия луженой полосы, трубы и прово­локи равна половине разности толщины полосы, стенки трубы, диаметра проволоки до и после лужения.
4.6. Локальная химическая эрозия полосы, трубы и проволоки равна измеренной под микроскопом глубине локальной химичес­кой эрозии образца.
4.7. Величину каждого вида эрозии паяемого материала сле­дует определять как среднее арифметическое значение эрозии ус­тановленного количества образцов.
4.8. 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.
4.9. Результаты испытания кождого образца необходимо зано­сить в протокол, форма которого приведена в обязательном при­ложении 2 к ГОСТ 21548—76.
4.10.

ПРИЛОЖЕНИЕ I Справочное

НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ РЕАКТИВЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ТРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ШЛИФОВ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Исследуемый материал
Химический состав реактива

Наименование компонента
Количество
Алюминиевые сплавы
Плавиковая кислота (концентриро­ванная)
Вода
0,5 см3
99,5 см3
Сплав системы алюми­ний — медь — магний — кремний
Едкий натрий Вода
5 г
95 см3
Сплав системы алюми­ний — кремний — медь
Вольфрам и его спла­вы
Плавиковая кислота (концентри­рованная)
Азотная кислота (концентриро­ванная)
67 см3
33 см3

Перекись водорода (30%) Едкий натрий
Вода
3 см3
5 г
200 см3
Золото и его сплавы
Азотная кислота (концентриро­
ванная)
Соляная кислота (концентриро­ванная)
Вода
25 см3
125 см3
150 см3
Сплавы на основе ин­дия
Трехокись хрома Меднокислый натрий Вода
200 г
15 г 1000 см3
Сплавы индий — олово
Хлорное железо
Соляная кислота (концентриро­
ванная)
Вода
5 г
50 см3
100 см3
Сплавы кадмия с цин­ком и оловом
Трехокись хрома Меднокислый натрий Вода
200 г
15 г 1000 см3

Азотная кислота (концентриро­ванная)
Спирт
4 см3
100 см3
Магниевые сплав