Справочник по пайке

Расчет температуры пайки /2, с учетом необходимости исключения погрешностей измерения температур, следует производить, пользуясь выражением

а:,/, ^ / 2 > / 3 + д / 2 + д / 3

На рис. 1 штриховой линией показан пример определения коэффициента К2 по из­ вестным значениям /, = 1485 °С, К х= 0,8, Д/2 =

= 50 °С, Д/3= 100 °С, /4 = 700 °С для припоя

системы никель-хром-марганец-бор. При этом определяем не только К2 - 0,74, но и ранее неизвестные для этого случая значения t2 = = 1184 °С и /3= 1034 °С.

Поскольку температура пайки /2 должна быть согласована с температурой начала рек­ ристаллизации /р паяемого материала, во избе­ жание значительного изменения его структуры и снижения прочности, необходимо конкрети­ зировать условия выбора коэффициента К\. С этой целью введем понятие о коэффициенте а р, характеризующем степень перегрева ме­

талла выше температуры /р:

0 й а р <1 1, поскольку при t2 = /р а р = 0, а при

/2 = /j соответственно а р= 1. Однако возмож­

ны случаи, когда /2 < /р. Следовательно, а р < 0.

технически чистых металлов. Если параметры, входящие в выражение (14), пересчитать в °С, то при условии, что Гад = 7*1, имеем

После подстановки этого значения в формулу (13) можно записать

р/,-0 ,8 /,+ 5 5

Исключив /2 согласно (11), окончательно получим

допустить /3 < /4 (или иначе, когда 0 < /4 - /3 <

< А/рс) и коэффициент К2 становится больше.

Это обстоятельство существенно расширяет возможности эксплуатации паяных изделий при высоких температурах.

Далее необходимо учесть максимальную /5 и минимальную /6 температуры действия флюса или газовой среды. Очевидно, что

График этой зависимости показан на рис. 2, б. В отличие от чистых металлов для промышленных сплавов имеется возможность выбирать существенно большие значения Кх при сопоставимых значениях а р. Коэффициент К2 следует выбирать в пределах 0 й К2 й 1. Однако на практике имеют место случаи, когда К2> 1, что отражено на рис. 1. Это объясняется возможностью повышения (за счет диффузии в паяном шве) температуры вторичного расплав­ ления припоя или, точнее, зоны сплавления на некоторое значение

Д'рс^Зрс-'з* (22)

где A/j* - превышение температуры начала

распаивания паяной конструкции /Зрс над тем­

пературой /3 припоя в исходном состоянии.

где А/5 - температурный интервал действия

флюса или газовой среды [13]. При этом необ­ ходимо обеспечить условия

После подстановки этих выражений в (24) получим

При пайке температура нагрева связана со временем т. Следовательно, параметры /2, /р, /5, /6 и другие есть не только характеристики фак­ торов, составляющих процесс пайки, но и неко­ торые значения функции / = /( т) или Т= ф(т).

Дифференциальное уравнение, описы­ вающее в общем случае изменение температу-

ры Т паяемого изделия с поверхностью F во времени т, получим из закона сохранения энер­ гии в следующем виде [16]:

где C„ - полная теплоемкость, под которой понимается количество тепла, поглощаемое изделием при его нагревании на 1 °С. Если изделие однородно, то Си = срГ, где с, р и V - соответственно удельная теплоемкость, плот­ ность и объем изделия. Если же изделие состо­ ит из разнородных частей, то параметр Си мо­ жет быть определен как сумма полных тепло­ емкостей его отдельных частей.

Коэффициент теплоотдачи а [Вт/(м2 • °С)], температуру окружающей среды Тс (например, в печи), поглощаемый изделием удельный лу­ чистый тепловой поток q„ и степень черноты поверхности паяемого изделия в принимаем постоянными во времени, но они могут изме­ няться по поверхности изделия. Параметр q„ считается положительным, если изделие по­ глощает тепловой поток. Коэффициент излуче­ ния абсолютно черного тела (постоянная Сте­ фана-Больцмана) с0= 5,67 • 10 ~8 Вт/[м2 (°С)4].

Уравнение (27) можно записать через средние значения параметров:

Если поверхность паяемого изделия мож­ но разбить на п конечных участков с площадью Fj, в пределах каждого из которых значения

а , , Т , qnj и е, постоянные, то интегралы в

последних соотношениях заменяем конечными суммами:

Связь между т и Т при нестационарном нагреве от начальной температуры Тийн (т = 0) до температуры пайки Т2 можно получить ре­ шением (28):

(29)

FJ a ( f - r ) - s a 07’4 ' -‘кжч

Это выражение приведено к безразмер­ ному виду:

N = ^ - P

а

Интеграл (30) вычисляем по правилам интегрирования рациональных функций. Гра­ фик получаемой зависимости может быть ис­ пользован на практике. Из общего уравнения (27) имеем ряд частных случаев, когда, напри­ мер, отсутствует конвективный теплообмен (а = 0) или можно пренебречь собственным излучением паяемого изделия, или изделие лишь излучает тепло со своей поверхности, т.е. когда a = 0 и qn= 0.

Уравнение (27) позволяет также решать некоторые задачи по оптимизации нагрева паяемого изделия.

Итак, выражения (11)—(13), (22}-(26) и (28Н30), взятые в совокупности, и составляют температурное условие пайки.

Условие взаимодействия окисной плен­ ки и металла с газовой средой (флюсом).

Окисная пленка препятствует образованию металлической связи между расплавленным припоем и паяемым металлом, и поэтому ее необходимо удалить. Наиболее эффективным средством удаления окисных пленок при пайке рельефных изделий оказались специальные газовые флюсы, активно взаимодействующие не только с окислами, но и с металлом. При химической реакции изменяется термодинами­ ческий потенциал системы:

где Z\ и Z2 - термодинамические потенциалы системы в произвольных состояниях 1 и 2;

AZ,. - изменение термодинамического потен­ циала системы или термодинамический потен­ циал реакции, Дж/моль.

Реакция протекает самопроизвольно только в том направлении, в котором термоди­ намический потенциал системы уменьшается, а энтропия увеличивается. Следовательно, в этом случае

Поскольку пайка происходит обычно при постоянном давлении окружающей среды, то указанное изменение потенциала называют изобарным. Изменение изобарного потенциала вещества при нагреве до температуры пайки Т2 [16]

AZT=A tf298 + jAC^dT + Qi +...+

298

где Д #298 - стандартная теплота образования

(энтальпия) вещества; Г, ... 7) - температуры

фазовых превращений в интервале от 298 К до Г2; AQpi ... ДСр< - изменение молярной тепло­

емкости при соответствующих интервалах температур; 0, ...0, - теплота фазовых пре­

вращений; Д5298 - изменение стандартной

энтропии.

Указанные термодинамические парамет­ ры подсчитывают на основании известных положений физической химии. Однако для расчета изменения изобарного потенциала до заданной температуры Т2 вместо уравнения (33) можно использовать с достаточной степе­ нью точности зависимость

AZT—ДН298 + QQT2lg Т2+ <2\Т2 +

где а0, Д| и а2 - коэффициенты пропорциональ­ ности; J\,J2- константы.

Результаты вычислений AZ,. по формулам (33) и (34) приведены в справочных пособиях в

виде таблиц и графиков для конкретных хими­ ческих реакций. Они охватывают диапазон температур пайки Т2 от 200 до 2500 К и прак­ тически все встречающиеся случаи взаимодей­ ствия паяемых металлов и их окислов с гало­ идными газами (BF3, ВС13, ВВг3, РС13), водоро­ дом, окисью и двуокисью углерода, метаном, хлором, фтором, бромом, углеродом, а также с HF, НС1 и НВг.

Таким образом, при отсутствии справоч­ ных данных выражения (32) и (33) или (32) и (34) могут быть использованы для совместного решения с уравнениями, неравенствами и дру­ гими элементами температурного условия.

Условие смачиваемости и растекаемости. Мерой смачиваемости конструкционного материала жидким припоем является коэффи­ циент смачивания:

где а )2, 0 |3 и а 23поверхностное натяжение на границах соответствующих фаз (индексы «1» - жидкость; «2»- газовая среда, в частности воз­ дух; «3» - твердое тело). Если cos 0 = 1, т.е. © = 0, то смачивание полное.

Установлено, что при полном смачивании различные припои характеризуются разной площадью растекания Sp одинаковых по объе­ му (в частности, 0,33 см3) навесок припоя на одном и том же конструкционном материале при одинаковых условиях пайки. Однако не­ редки случаи получения ббльших значений Sp при неполном смачивании, что видно на гра­ фике (рис. 3), построенном на основе анализа и обработки экспериментальных данных. В связи с этими положениями предложен комплексный критерий смачиваемости и растекаемости, представляющий собой произведение покры­ той припоем площади на косинус краевого угла. Здесь этот фактор преобразован в безраз­ мерный критерий в виде

где 5Р и S ^ - текущее и максимальное значе­ ния площади растекания навески припоя объе­ мом 0,33 см3 при выбранных условиях пайки.

Как видно на рис. 4, удовлетворительные значения фактора смачиваемости и растекае­ мости находятся в пределах

° л

50

неудовлетворительная

/смачиваемость

U0 ■ о / '

Рис. 3. Области допускаемых и недопускаемых значений 0 и Spпри пайке (1 дюйм « 2,54 см)

Рис. 4. График для определения минимально допускаемых значений критерия смачиваемости

ирастекаемости #Гср

арасчетная формула для его определения име­ ет вид:

Кср = O ,769cos0(l,3 -0,06530 +

+ 10'3 -1.43802 - 1 0 '5 1,17203). (38)

Как видно из этого выражения, при 0 = 0 Кср = 1, а при 0 = 90° Кср = 0. Графически эта зависимость представлена на рис. 5, где выяв­ лен критический угол смачивания ©кр = 37°,

Рис. 5. График определения критического угла смачиваемости по формуле (38)

Таким образом, если из эксперимента вы­ явлено хотя бы значение краевого угла 0 , то согласно выражениям (37) и (38) можно судить об удовлетворении условия смачиваемости и растекаемости.

К числу критериев, характеризующих растекаемость, следует отнести также время и ско­ рость заполнения жидким припоем капилляр­ ных зазоров. Однако последние одновременно зависят и от геометрических параметров соеди­ нений: размеров зазоров, протяженности швов, высоты подъема припоя по капиллярам и др. Поэтому рассмотрим условие, отображающее особенности конструкции паяемого изделия.

Условие конструктивной приемлемо­ сти изделия. Это условие в виде системы ко­ личественных критериев выражает степень соответствия процесса пайки тем особенностям конструкции, которые должны быть приняты во внимание при проектировании изделий под пай­ ку. Высота подъема h припоя в зазоре А может быть подсчитана по следующей формуле:

2 ст12 COS0

(39)

уА

где <Т|2 ~ поверхностное натяжение припоя в соответствующей газовой среде; у - удельный вес припоя. Оптимальная величина зазоров А лежит в пределах

Вертикальная сторона галтели припоя у в тавровом соединении, а следовательно, и ради­ ус галтели R определяются при достаточном количестве жидкой фазы:

Время заполнения припоем горизонталь­ но расположенного шва протяженностью b

Зт|Ь2

(42)

ACTI2C O S © ’

где т - время, с; г\ - вязкость расплавленного припоя в момент заполнения зазора.

Средняя скорость продвижения фронта жидкого припоя

66rj

Условие теплового баланса. Процесс пайки возможен при условии, когда распола­ гаемого количества тепла Qp источника нагре­ ва, за вычетом потерь qn, достаточно для рас­ плавления припоя и нагрева изделия до темпе­ ратуры пайки t2. В общем виде условие тепло­ вого баланса

Qp - 9 п = К С 1 + т2С2) (‘г - ‘о) + 1тг > ( 4 4 >

где Ш] и сх - масса и удельная теплоемкость металла паяемого изделия; т2 и с2 - масса и удельная теплоемкость припоя; t0 - начальная (комнатная) температура изделия и припоя; / - удельная теплота плавления припоя.

Неизбежные потери тепла qn связаны с нагревом рабочего пространства (муфеля, кон­ тейнера, соляной ванны и т.п.), различных при­ способлений (фиксаторов, стапелей, индукто­ ров), а также с радиационными и другими по­ терями. Для совместного решения выражения (44) с уравнениями и неравенствами темпера­ турного условия необходимо представить его в следующем виде:

б р - З п - К

(45)

т,с, + т2с2

Значения Qp и qn обычно подбирают экс­ периментально применительно к имеющемуся оборудованию [1]. Однако условие теплового баланса можно реализовать и расчетным пу­ тем, если ввести критерий экономичности для выбранного способа нагрева при пайке:

Получив численные значения / э на основе об­ работки статистических данных, можно ис­ пользовать их для расчетов, поскольку совме-

стное решение выражений (44)-(46) приводит к удобному виду:

/ , 6 р - К

(47)

mjCj + т2с2

Условие металлургического взаимо­ действия припоя с паяемым материалом. В процессе пайки, если соблюдено условие смачиваемости и растекаемости, наступает процесс металлургического взаимодействия расплавленного припоя с паяемым материалом. Характер и степень этого взаимодействия - в значительной мере зависят от того, насколько легкоплавок или тугоплавок выбранный при­ пой. Попытки зарубежных н отечественных исследователей классифицировать припои на особолегкоплавкие, легкоплавкие, среднеплав­ кие и т.д. не определяют действительного ха­ рактера взаимодействия с паяемым материа­ лом. Для научной оценки ожидаемого взаимо­ действия припоя с паяемым материалом преж­ де всего необходимо сопоставить их абсолют­ ные температуры плавления, т.е. вычислить критерий легкоплавкости припоя:

где Г3 и Т\ - абсолютные температуры начала плавления припоя и паяемого материала.

Значение К2может изменяться в пределах от 0 до 1. Этот интервал следует расчленить на два: для легкоплавких и тугоплавких, приняв границей между ними значение соответст­ вующее порогу рекристаллизации паяемого материала. Так, для чистых металлов, исполь­ зуемых в качестве паяемых конструкционных материалов, граничное значение = 0,4. Сле­ довательно, легкоплавкими припоями для паяемых чистых металлов могут называться такие сплавы или чистые металлы, для которых соблюдается условие

При такой классификации один и тот же при­ пой может быть и легкоплавким, и тугоплав­ ким, в зависимости от того, с каким паяемым материалом сопоставляется. Так, для железа с t\ = 1539 °С медь (/3 = 1083 °С) характеризуется значением = 0,75 и, следовательно, является тугоплавким припоем. В то же время для вольфрама м едьлегкоплавкий припой, по-

скольку в этом случае К3 = 0,37. Паяные соединения, выполненные легкоплавкими при­ поями, могут подвергаться неоднократной пе­ репайке с разборкой, и поэтому их следует называть легкоразъемными, в то время как другие соединения - трудноразъемными. Это опровергает мнение о пайке как способе созда­ ния неразъемных соединений, которое не от­ ражает практических возможностей пайки.

Введение критерия К3 предопределяет вы­ бор мягкого или жесткого режима нагрева при пайке, характеризуемого скоростью нагрева:

Значение этого критерия может быть по­ добрано экспериментально или вычислено:

Логическая связь между критериями /С3 и vHсостоит в том, что если вычисленное значе­ ние Кз, согласно (48), удовлетворяет условию (50), то в этом случае необходимо назначить жесткий режим нагрева. Если же критерий К3 удовлетворяет условию (49), то допустимы и тот, и другой режимы нагрева. Условная гра­ ница между этими режимами может быть при­ нята на основе обработки статистических дан­ ных при vH= 10 °С/мин [13, 16]. Существует также связь между режимами нагрева и интер­ валом кристаллизации припоя Д/3. При соблю­ дении

допустимы мягкий и жесткий режимы. При

рекомендуется жесткий режим нагрева, по­ скольку в противном случае имеется опасность получения некачественного соединения [16]. Связь критерия К3с коэффициентами К\ и К2:

('< + 273)

(55)

АГ2(/2 + 273ЛГ,)

Произведение коэффициентов

может быть найдено, в соответствии с (И ) и (48), в начале технологического проектирова­ ния по известным из технического задания значениям Т\ и Т4, поскольку

где К4 - гомологическая температура конст­ рукционного материала, по которой вычисляют показатели высокотемпературной прочности.

При пайке происходит обменная диффу­ зия между атомами припоя и паяемого метал­ ла, самодиффузия атомов, растворение паяемо­ го металла в жидком припое, образование но­ вых фаз и, в частности, химических соедине­ ний. Последующая кристаллизация сплава, образовавшегося в паяном шве, наиболее су­ щественно влияет на свойства соединения.

Диффузию можно определить как кине­ тический процесс, связанный с выравниванием неодинаковых концентраций данного компо­ нента в различных местах фазы, обусловлен­ ный молекулярным тепловым движением. Диффузионная подвижность атомов металлов в твердых растворах сплавов подчиняется гомо­ логическому закону диффузии:

где D - коэффициент самодиффузии металлов, а Гдиф / Тпп - гомологическая температура для диффундирующего металла.

Согласно (58) металлы, имеющие более низкую температуру плавления и меньшие силы межатомной связи, при одной и той же температуре, например при Таиф = Г2, проявля­ ют ббльшую диффузионную подвижность. Металлы с более высокой Т^ имеют меньшую диффузионную подвижность в растворе спла­ ва. Отсюда могут быть сделаны выводы о воз­ можности оценки упрочняющего и разупрочняющего влияний компонентов в зависимости от соотношения Гпл растворителя (в данном случае Г|) и растворяемого материала, т.е. раз­ личных значений Г3.

Скорости самодиффузии металлов в твер­ дом состоянии (Т < Г^) имеют общий порядок значений, определяемых D = КГ8 КГ9 см2/с, тогда как в жидком состоянии (Г » Т^) скоро­

ца скоростей диффузии элементов в какомлибо металле и их самодиффузии в жидком состоянии меньше, чем в твердом.

Использование законов диффузии дает возможность аналитически решать некоторые проектно-технологические задачи пайки.

В общем случае, когда скорость раство­ рения металла в припое зависит одновременно и от скорости перехода атомов паяемого (твер-

дого) металла в расплавленный припой, и от скорости диффузии в жидкой фазе, уравнение, описывающее кинетику растворения [13], име­ ет вид:

Ч~А~

где с - концентрация паяемого металла в рас­ плавленном припое при /2, %; сх - концентра­

ция насыщения расплавленного припоя паяе­ мым металлом при г2, %; т - время, с; А - зазор в соединении под пайку, см; а - константа скорости растворения, см/с:

где сот - вероятность перехода атомов паяемого металла в расплавленный припой; р - поверх­ ностная плотность основного металла или чис­ ло атомов на поверхности единичной площади; D - коэффициент диффузии атомов паяемого металла в жидком припое; 8 - суммарная ши­ рина пограничного слоя и диффузионной зоны со стороны припоя.

В рассмотренных случаях а изменяется от 0,55 КГ4 до 5,0 10^ см/с. Это позволяет представить выражение (59) в виде номограм­ мы (рис. 6).

Если в процессе диффузии между основ­ ным металлом и припоем образуется одно или несколько интерметаллических соединений в виде слоев, то каждый из них растет с различ­ ной скоростью. Для иллюстрации этого меха­ низма можно использовать выражение первого закона диффузии Фика, которое после преоб­ разований и интегрирования [13] имеет вид

где х - толщина слоя интерметаллида; Ас - разность концентрации на границах отдельного слоя интерметаллида при температуре t2‘, а - коэффициент пропорциональности, имею­ щий ту же размерность, что и концентрация вещества.

Таким образом, согласно (61) толщина слоя интерметаллического соединения х уве­ личивается в зависимости от времени выдерж­ ки т при пайке по параболическому закону.

Выражение (61) можно использовать с известными допущениями, для оценки пере­ мещения в единицу времени атомов в жидком хжи твердом JCTB состояниях вблизи Гпл, приняв

При DJDJI = 104 получим соответственно

Выражения (58Н62) в неявной форме за­ висят от /2, что открывает возможности ис­ пользования последних для проектировочных расчетов, в частности при диффузионной пайке [8,13].

Для процесса диффузии в твердых фазах должны соблюдаться следующие условия:

1) малое различие в размерах диаметров атомов паяемого металла и компонентов при­ поя, не превышающее 15 16 %;

2) определенная растворимость припоя в конструкционном материале, что может быть выявлено по данным бинарных диаграмм со­ стояния сплавов.

В общем случае толщина диффузионного слоя х в твердых телах в зависимости от темпе­ ратуры и продолжительности процесса

Рис. 6. Изменение относительной концентрации с/с. в зоне сплавления от времени выдержки т при температуре пайки /2 = 1200 °С и размеров зазора А (паяемый материал - нихром, припой - система Ni-B-Mo-Si)

где т - время, с; Т - температура, К; А и В - постоянные коэффициенты. Для определения последних обычно составляют два уравнения с известными значениями толщины слоев, полу­ чаемых экспериментально. После этого можно рассчитать толщину диффузионных слоев, которые образуются при любых других режи­ мах их образования.

Так, например, если исследуется диффу­ зия кремния в железо и известно, что при Т| = = 3,6 103 с и Г, = 1223 К толщина слоя х\ =

= 0,0072 см, а при т2 = 14,4 • 103 с и Т2 = 1323 К х2 = 0,0265 см, то при решении системы урав­ нений согласно (64) получим значения А = = 3,46 • 10"2 и В = 1,964 • 104, позволяющие все­ сторонне изучить взаимодействие кремния и железа при любых Г ит.

При пайке меди, латуни и мягкой стали припоями на оловянно-свинцовой основе уста­ новлена эмпирическая связь между зазором А и температурой пайки /2 из условия получения максимальной прочности паяного соединения:

А

где А - зазор, мм; t2 - температура пайки, °С. Расчетная кривая для этого случая приве­

дена на рис. 7; точками нанесены эксперимен­ тальные данные. Эту корреляцию можно счи­ тать законом для всех припоев, содержащих оловянно-свинцовую эвтектику, независимо от паяемого металла. Итак, выражение (65) по­ добно указанным выше, удобно для совместно­ го решения с количественными зависимостями при других условиях получения паяных соеди­ нений.

Условие технологичности. Технологич­ ность - свойство конструкции, позволяющее получить наиболее рациональными способами изделие с высокими качествами при наимень­ ших затратах материалов, средств и труда. В качестве основных критериев технологично­ сти паяных изделий целесообразно рассматри­ вать совокупность характеристик: Кнш 0 и

п уел» гДе ^им - коэффициент использования

материала, 0 - общая трудоемкость изготовле-

ния изделия, С*п усл - условная удельная себе­

стоимость технологического процесса с учетом стоимости конструкционного материала.

Значения критериев технологичности ме­ няются с течением времени и, в частности, с возрастанием порядкового номера выпускае­ мого изделия. Для данного периода времени имеются основания записать для проектируе­ мых паяных изделий, что

Действительные значения Киыможно рас­ считать исходя из принятой формы заготовок.

В общем случае суммарную трудоемкость 0 операций технологического процесса изго­ товления паяных изделий можно представить в виде трудоемкостей следующих групп работ: заготовительных 3 ^ механической обработки 8 мех, слесарно-сборочных Э ^ с б , термических (пайка) 3 ^ и заключительных Ззакл (контроль­ но-измерительных, малярных, а также испыта­ ний). Тогда можно записать, что

п

0 Ц05 0,1 0,15 0,2 0,25 03 Л,мм

Рис. 7. Зависимость температуры пайки /2 от размеров зазора А для оловянно-свинцовых припоев из условия получения максимальной прочности соединений

Чтобы проанализировать, какими же фак­ торами следует воспользоваться для наиболь­ шего сокращения трудоемкости, необходимо установить зависимости отдельных состав­ ляющих 4/ от влияющих на них параметров:

5заг = / ( * / . * / . - ) ;

£мех = ф (а <р> 6ф, ...);

£сл.сб = Х(а х ’ ^Х’

После подстановки этих значений в (70) получим уравнение состояния производства паяных изделий:

1 = f ( a f , bf , ...) + ср(аф,6 ф, ...) +

на baf ,bbf ,... Таким образом, в результате

изменения, например, af на 8<зу первое сла­

гаемое уравнения состояния производства при усовершенствовании технологии

так как в случае снижения трудоемкости про-

df

изводная —=— отрицательная. daj

df

Поскольку f - f\ = Ьа, —— = 5 / или

J daf

f - b f = /,, то уравнение (72) можно записать

в виде

Поделив каждый член полученного уравнения на его левую часть, имеем

(75)

1- 8/ 1- 8/ 1- 8/ 1- 8/ 1- 8/

Отсюда видно, что при изменении одного из слагаемых меняются и все остальные, т.е. про­ исходит перераспределение значимости сла­ гаемых. Следовательно, при некотором усо­ вершенствовании работ одной группы работы другой группы становятся более трудоемкими и нуждаются в усовершенствовании.

Расчет условной удельной себестоимости

технологических процессов Ступусл зависит от

размеров серии, которая обычно указывается в техническом задании. При моделировании

целесообразно сопоставить этот фактор с оп­

тимальной удельной себестоимостью С1т ,

достижимой при среднестатистических затра­ тах труда и при обеспечении заданных техни­ ко-экономических требований, т.е. следует стремиться к обеспечению условия

Условие прочности. Прочность паяных соединений должна быть достаточной для вос­ приятия нагрузок, возникающих при эксплуа­ тации, а в ряде случаев - равна прочности кон­ струкционного материала.

Для паяных соединений встык условие прочности

где (Уд£п - допускаемое напряжение паяного

шва (припоя) при расчетной температуре ТА, Па; F0 - площадь паяного соединения, м2;

Р[А - эксплуатационная нагрузка при расчет­

ной температуре, Н.

Если ввести коэффициент безопасности

который равен 1,25 1,35, то выражение (77) можно записать в виде

р 14

(79)

где Стд4 - предел прочности паяного шва (при­

поя) при температуре Г4, Па.

Применив для этих условий данные рабо­ ты [16], получим выражение для этого показа­

Ъ J

где r 3 - температура начала плавления припоя, К; А0- коэффициент.

Решая совместно выражения (79), (80) и (11), получим общий вид условия прочности для паяных соединений встык:

/„/>/* = 0,386/f0F0r 3 ехр(-4,866£2) (81)

Выражение (81) может быть использова­ но для совместных решений с выражениями (55) и (56).