2.ПАЯНЫЕ И КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

2.1.Паяные соединения

Вотличие от сварки при пайке межатомные связи между элементами образуются путем нагрева соединяемых материалов ниже температуры их плавления» смачивания поверхностей припоем, затекания припоя в зазор и последующей его кристаллизации.

Припой – материал для пайки с температурой плавления ниже температуры плавления паяемых материалов. Пайку используют для соединения как однородных, так и разнородных материалов. С помощью пайки соединяют черные и цветные металлы и сплавы, стекло, керамику, графит. При этом применяют оловянносвинцовые, серебряные, медные, медноцинковые, цинковые и другие припои. Некоторые типовые конструкции паяных соединений показаны на рис. 2.1, а их обозначения приведены в скобках в подрисуночной надписи.

Паяные швы изображают по ГОСТ 2.313-82 на видах и разрезах сплошной линией толщиной 2S. К этой линии подводят линию-выноску, ив которой ставят знак в виде полуокружности (см. рис. 2.1, а - ж). Паяные швы, выполненные по замкнутой линии, обозначают линией-выноской с окружностью (Ø3…4 мм) на конце (см. рис. 2.1, г). Форма и размеры профиля паяного шва могут быть показаны в сечении. Обозначение материала припоя указывают в спецификации или на чертеже детали в технических требованиях. Некоторые сведения о наиболее широко применяемых припоях приведены в табл. 2.1.

Допускаемые напряжения в паяных соединениях зависят от многих факторов: свойств основного материала, припоев, шла соединения, толщины шва, рода силовых нагрузок, температурного режима эксплуатации и других. При расчете паяных соединений допускаемые напряжения определяются по формулам:

где [] и [τ] – допускаемые напряжения на растяжение и срез;

и – разрушающие напряжения при растяжении и срезе соответственно;

n – коэффициент запаса прочности при статических нагрузках принимают n = 2, 5...3, а при переменных нагрузках – n = 3...5.

Значения разрушающего напряжения на растяжение σв приведены в табл. 2.1.

Примеры предела прочности на срез паяных соединений металлов приведены в табл. 2.2 и 2.3.

35

где F – нагрузка, на соединение, Н;

А – площадь слоя припоя в сечении, перпендикулярном к направлению действующей нагрузки,мм2;

b – ширина шва, равная минимальной толщине соединяемых деталей без радиуса галтели (утяжки) шва (условно принимают b = (Smin – 0,5) мм);

ℓ – длина слоя припоя, мм.

Таблица 2.2

Значения τв соединений оловянно-свинцовым припоем ПОС 40[1]

Стыковые соединения в паяных изделиях стараются применять реже из-за невысокой прочности. Косой стык следует выполнять под углом не более 30° [5]. Наиболее распространены при пайке нахлесточные соединения, так как позволяют изменением величины нахлестки достигать равнопрочности паяного соединения. Испытания последнего типа соединения проводятся на образцах, имеющих длину нахлестки (ширину шва) b = 2,5 S. Тогда условие прочности при работе слоя припоя на срез запишется в виде (см. рис. 2.1, в, г):

38