4.3. Обладнання і матеріали

1.Піч вакуумна СНВ-1,3.1/20И1, установка для дифузійно-вакуумного зварювання УДСВ-ДТ для дослідження нікелевих припоїв; робоче місце для паяння газовим полум'ям при дослідженні мідних припоїв; камерна або шахтна піч для паяння низькотемпературними припоями.

2. Зразки досліджуваних матеріалів, показані на рис. 4.4 і 4.5. Матеріали напусткових з'єднань: мідь, низьковуглецева сталь, хромонікелева аустенітна сталь, жароміцний нікелевий сплав. Зразки з глухим отвором виготовляються з жароміцного нікелевого сплаву.

3. Досліджувані припої: оловяно-свинцєві, мідні та нікелеві типу ПОС40. ПОС61, ПМЦ36, ЛОК59-1-03, НС12, ВПрП, ВПрП-40Н. Припої визначає викладач, флюси вибирає студент.

4. Термопари.

5. Оптичний мікроскоп або інструментальний мікроскоп.

6. Відрізний верстат.

7. Шліфувальний верстат.

8. Інструменти: абразивний папір, полірувальна паста, ацетон, серветка, калька з міліметровою сіткою, розчин Васильєва або інший реактив для травлення макрошліфів.

4.4. Порядок виконання роботи

1. Вивчити методику роботи, отримати конкретне завдання, розробити план досліджень, вибрати обладнання, зразки, припої, режими тощо.

2. Підготувати зразки та припої для досліджень.

3. Скласти напусткові з'єднання, як показано на рис. 4.4.

4. Заповнити на 1/2...2/3 висоти припоєм глухий отвір зразків, показаних на рис. 6.5. Дозована порція припою 0,3-0,4 см³. При проведенні досліджень у відкритій печі отвір заповнюється на 1/2 висоти припоєм, а потім на 1/4 висоти флюсом.

5. Зразки з нікелевими припоями помістити у вакуумну камеру, зразки з низькотемпературними припоями - у камерну або шахтну піч (піч повинна бути завчасно нагріта до температури досліду). У вакуумній камері температуру контролюють термопарою, привареною до зразка. Зразки з мідними припоями нагрівають газовим полум'ям до розплавлення припою. Температуру зразків контролюють термопарою.

6. Створити у вакуумній камері вакуум 10^-2 Па, нагріти зразки до заданої температури і витримати при ній протягом визначеного часу.

7. Після охолодження розрізати зразки напусткових з'єднань та зразки з глухим отвором по перерізу А-А, виготовити макрошліфи і провести вимірювання. Вимірювання розчинення напусткових з'єднаннях проводяться на капілярній ділянці і місцях галтелей, а на зразках з глухим отвором - відповідно до рис. 6.5.

8. Розрізати макрошліфи по діаметральній площині, виготовити нові макрошліфи по поверхні різання та вивчити рівномірність розчинення основного металу по висоті зразка. При нерівномірності розчинення визначити середнє значення по висоті.

9. Оцінити за рівнянням (6.1) схильність до ерозії основного металу в розплавленому припої.

10. При дослідженні припою НС12, користуючись діаграмою стану системи Ni-Si, розрахувати при 1200 °С коефіцієнт розчинення нікелю за рівнянням (6.3а) та концентрацію нікелю в шві при ізотермічній кристалізації шва за рівнянням (6.5). Результати розчинення порівняти з експериментальними для жароміцного сплаву.

11.3а даними дослідів виготовити фотографії макрошліфів та побудувати графіки залежності коефіцієнта ерозії від температури при постійній тривалості витримки k_с —f(Т).

Завдання досліджень за іншими методиками визначає викладач в індивідуальному порядку. Вони виконуються студентами в рамках науково-дослідної роботи поза розкладом.

Висновок: під час виконання даної лабораторної роботи ми ознайомилися із здатністю припою до розчинення в основному металі, і вплив на якість паяного з’єднання, особливостями і технологією паяння.