Определение снижения прочности металлических материалов с трещинами под действием припоя

Методика позволяет оценивать влияние мелких поверхностных трещин в паяемых металлических материалах, заполненных закристаллизовавшимся припоем, на прочностные характеристики при испытании на кратковременную прочность.

Суть метода: испытания проводят на плоских образцах с V-образным надрезом, который имитирует реальную поверхностную трещину. Размеры образца выбирают по ГОСТ 20487-75. На образец гальваническим способом наносят послойно припой, причем верхний слой припоя должен быть более тугоплавким, чтобы сохранять твердую оболочку, обеспечивающую равномерное растекание припоя на поверхности образца. Для зарождения трещины в образце к нему в месте надреза прикладывают растягивающую нагрузку и выдерживают определенное время при температуре пайки. Величину растягивающей нагрузки подбирают таким образом, чтобы можно было определить минимальную нагрузку, при которой происходит зарождение и развитие трещины в зависимости от времени выдержки в контакте с жидким припоем. После снятия нагрузки образец охлаждают до комнатной температуры и затем разрушают.

По площади излома, облуженной расплавом припоя, определяют размер трещины, возникшей от надреза, а по снижению разрушающей нагрузки по сравнению с разрушающей нагрузкой образца без припоя – влияние длины трещины на прочность паяемых металлических материалов.

Перечень ГОСТ, регламентирующих контроль качества сварных соединений

2.309-79	ЕСКД Обозначение шероховатости поверхностей
2.312-72	ЕСКД Условные обозначения и изображения швов сварных конструкций.
2.313-82	ЕСКД Условные обозначения и изображения швов неразъемных соединений.
3.430-96	ЕСТД Сварка дуговая конструкционных чугунов. Требования к технологическому процессу.
3.1102-81	ЕСТД Стадии разработки и виды документов
3.1406-74	ЕСТД Правила оформления документов на сварку.
3.1413-73	ЕСТД Правила оформления документации на процессы сварки трением.
3.1417-74	ЕСТД Правила оформления документов на технологию пайки.
3.1419-74	ЕСТД Правила оформления документов на типовые технологические процессы сварки.
3.1426-76	ЕСТД Правила оформления документов, применяемых при автоматизированном проектировании технологических процессов. Сварка.
3.1427-77	ЕСТД. Правила оформления документов на процессы пайки.
3.1502-74	ЕСТП. Формы и правила оформления документов на технический контроль.
3.1705-81	ЕСТП Правила записи операций сварки и переходов. Сварка.
8.044-80	ГСОЕИ Наконечники алмазные к приборам для измерения твердости металлов и сплавов. Методы и средства поверки.
8.398-80	ГСОЕИ Приборы для измерения твердости металлов и сплавов. Методы и средства поверки.
8.338-2002	ГСОЕИ Преобразователи термоэлектрические. Методы поверки.
8.398-80	ГСОЕИ Приборы для измерений твёрдости металлов и сплавов
8.426-81	ГСОЕИ Приборы для измерения твёрдости металлов методом упругого отскока бойка (по Шору). Методы средства поверки.
9.019-74	ЕСЗКС Сплавы алюминиевые и магниевые. Методы ускоренных испытаний на коррозионное растрескивание.
9.021-74	ЕСЗКС Алюминий и сплавы алюминиевые. Метод ускоренных испытаний на межкристаллитную коррозию.
9.039-74	ЕСЗКС Коррозионная агрессивность атмосферы.
9.040-74	ЕСЗКС Металлы и сплавы. Расчетно-экспериментальный метод ускоренного определения коррозионных потерь в атмосферных условиях.
9.308-85	ЕСЗКС Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы ускоренных коррозионных испытаний.
9.901.1-89	ЕСЗКС Металлы и сплавы. Общие требования к методам испытаний на коррозионное растрескивание
9.901.2-89	ЕСЗКС Металлы и сплавы. Испытания на коррозионное растрескивание образцов в виде изогнутого бруса.
9.901.4-89	ЕСЗКС Металлы и сплавы. Испытания на коррозионное растрескивание образцов при одноосном растяжении.
9.903-81	ЕСЗКС Стали и сплавы высокопрочные. Методы ускоренных испытаний на коррозионное растрескивание.
9.904-82	ЕСЗКС Сплавы алюминиевые. Метод ускоренных испытаний на расслаивающую коррозию.
9.905-82	ЕСЗКС Методы коррозионных испытаний. Общие требования.
9.907-87	ЕСЗКС Метод удаления продуктов коррозии после коррозионных испытаний.
9.908-85	ЕСЗКС Металлы и сплавы. Метод определения показателей коррозии и коррозионной стойкости.
9.909-86	ЕСЗКС Металлы, сплавы, покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы испытания на климатических испытательных станциях.
9.911-89	ЕСЗКС Сталь атмосферостойкая. Метод ускоренных коррозионных испытаний.
9.912-89	ЕСЗКС Стали и сплавы коррозионностойкие. Методы ускоренных испытаний на стойкость к питтинговой коррозии.
9.913-90	ЕСЗКС Алюминий, магний и их сплавы. Методы ускоренных коррозионных испытаний.
9.914-91	ЕСЗКС Стали коррозионностойкие аустенитные. Электрохимические методы определения стойкости против межкристаллитной коррозии.
12.3.003-86	ССБТ Работы электросварочные. Требования безопасности.
25.002-80	Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Акустическая эмиссия. Термины, определения и обозначения
25.502-79	Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость.
25.503-80	Расчеты и испытания на прочность. Механические методы испытаний металлов. Метод испытания на сжатие.
25.505-85	Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Метод испытаний на малоцикловую усталость при термомеханическом нагружении.
25.506-85	Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении.
26.446-85	Единая система конструкторской документации на шероховатость поверхности.
166-89	Штангенциркули. Технические условия.
443-71	Нефрас С 2-80/120 и С 3-80/120. Технические условия
701-89	Кислота азотная концентрированная. Технические условия.
1435-99	Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Технические условия
1497-84	Металлы. Методы испытания на растяжение.
1579-93	Проволока. Метод испытания на перегиб
1778-70	Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений.
2246-70	Проволока стальная. Технические условия
2263-79	Натр едкий технический. Технические условия.
2454-78	Головки шлифовальные.
2601-84	Сварка металлов. Термины и определения. Основные понятия.
2789-73	Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
2848-77	Металлы. Методы измерения твёрдости по Роквеллу при малых нагрузках (по Супер-Роквеллу).
2999-75	Металлы и сплавы. Метод измерения твёрдости по Виккерсу.
3002-70	Покрытия металлические и неметаллические. Технические требования, правила приемки
3242-79	Соединения сварные. Методы контроля качества.
3248-81	Металлы. Метод испытания на ползучесть.
3565-80	Металлы. Метод испытания на кручение.
3722-81	Подшипники качения. Шарики. Технические условия.
4233-77	Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия.
4461-77	Реактивы. Кислота азотная. Технические условия.
4543-71	Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия.
5009-82	Шкурка шлифовальная тканевая и бумажная. Технические условия.
5272-68	Коррозия металлов. Термины.
5639-82	Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна.
5962-67	Спирт этиловый ректификованный. Технические условия.
6032-2003	Стали и сплавы коррозионностойкие. Методы испытаний на стойкость против межкристаллитной коррозии.
6130-71	Металлы. Методы определения жаростойкости.
6507-90	Микрометры. Технические условия.
6616-94	Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия
6709-72	Вода дистиллированная. Технические условия.
6996-66	Сварные соединения. Методы определения механических свойств.
7122-81	Швы сварные и металл наплавленный. Методы отбора проб для определения химического состава.
7164-78	Приборы автоматические следящего уравновешивания ГСП. Общие технические условия.
7268-82	Сталь. Методы испытаний склонности к механическому старению по испытанию на ударный изгиб.
7512-82	Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод.
7564-97	Металлы. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний
7565-97	Чугун, сталь и сплавы. Методы отбора проб для определения химического состава.
7851-74	Посуда стеклянная химико-лабораторная. Горловины. Внутренние диаметры
8233-56	Сталь. Эталоны микроструктуры.
8817-82	Металлы. Метод испытания на осадку.
8818-73	Металлы. Метод испытаний на расплющивание.
8905-73	Пресс. Гидравлические прессы для испытания строительных материалов
9012-59	Металлы. Метод измерения твёрдости по Бринеллю.
9013-59	Металлы. Метод измерения твёрдости по Роквеллу.
9031-75	Меры твердости образцовые. Технические условия.
9177-74	Термометры стеклянные жидкостные (нертутные). Общие технические требования
9245-79	Потенциометры постоянного тока измерительные. Общие технические условия.
9293-74	Азот газообразный и жидкий. Технические условия.
9377-81	Наконечники и бойки алмазные к приборам для измерения твердости металлов и сплавов. Технические условия
9450-76	Металлы. Метод измерения микротвердости вдавливанием алмазным наконечником.
9454-78	Металлы. Метод испытаний на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах.
9651-84	Металлы. Методы испытаний на растяжение при повышенных температурах.
9736-91	Приборы электрические для измерения неэлектрических величин. Технические условия.
10006-80	Трубы металлические. Метод испытаний на растяжение.
10145-81	Металлы. Метод испытаний на длительную прочность.
10446-80	Проволока. Метод испытаний на растяжение.
10678-76	Кислота ортофосфорная техническая. Технические условия.
10708-82	Копры маятниковые. Технические условия.
10929-76	Реактивы. Водорода пероксид. Технические условия.
11150-84	Металлы. Метод испытаний на растяжение при пониженных температурах.
11701-84	Металлы. Метод испытания на растяжение тонких листов и лент.
12026-76	Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия.
12503-75	Сталь. Методы ультразвукового контроля. Общие требования.
13585-68	Сталь. Метод валиковой пробы для определения допускаемых режимов дуговой сварки и наплавки.
13813-68	Металлы. Метод испытания на перегиб листов и лент толщиной менее 4 мм
14019-2003	Материалы металлические. Методы испытания на изгиб.
14782-86	Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.
14894-96	Термоэлектрические термометры образцовые 2-го разряда и общепромышленного назначения для низких температур. Методы и средства поверки
15150-69	Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
15467-79	Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения.
15895-77	Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения
16504-81	СГИП Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения.
17299-78	Спирт этиловый технический. Технические условия.

17325-79	Пайка и лужение. Основные термины и определения.
17349-71	Пайка. Классификация способов.
17410-84	Контроль неразрушающий. Трубы металлические бесшовные цилиндрические. Метод ультразвуковой дефектоскопии.
18353-79	Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов.
18442-80	Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования.
18661-73	Сталь. Измерение твердости методом ударного отпечатка.
18835-73	Металлы. Метод измерения пластической твердости.
18956-73	Материалы рулонные кровельные. Методы испытания на старение под воздействием искусственных климатических факторов
19249-73	Соединения паяные. Основные типы и параметры.
19250-73	Флюсы паяльные. Классификация.
19521-74	Сварка металлов. Классификация.
19647-74	Методы и средства радиометрического анализа. Термины и определения.
20415-82	Контроль неразрушающий. Методы акустические. Общие положения.
20426-82	Контроль неразрушающий. Методы дефектоскопии радиационные. Область применения.
20485-75	Пайка. Методы определения затекания припоя в зазор.
20486-75	Пайка. Метод определения растекания припоя.
20487-75	Пайка. Метод испытаний для оценки влияния жидкого припоя на механические свойства паяемого материала.
21104-75	Контроль неразрушающий. Феррозондовый метод.
21105-87	Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод.
21318-75	Измерение микротвйрдости царапанием алмазным наконечником.
21397-81	Контроль неразрушающий. Комплект стандартных образцов для ультразвукового контроля полуфабрикатов и изделий из алюминиевых сплавов. Технические требования.
21547-76	Пайка. Метод определения температуры распайки.
21548-76	Пайка. Метод выявления и определения толщины прослойки, химического соединения.
21549-76	Пайка. Метод определения эрозии паяемого материала.
22368-77	Контроль неразрушающий. Классификация дефектности стыковых сварных швов по результатам ультразвукового контроля.
22706-77	Металлы. Метод испытаний на растяжение при температурах от минус 100 до минус 269 °С.
22727-88	Прокат листовой. Методы ультразвукового контроля.
22761-77	Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Бринеллю переносными твердомерами статического действия.
22762-77	Металлы и сплавы. Метод измерения твердости на пределе текучести вдавливанием шара.
22848-77	Металлы. Метод испытаний на ударный изгиб при температурах от минус 100 до минус 269 °С.
22929-78	Аппараты защиты от токов утечки рудничные для сетей напряжением до 1200 В. Общие технические условия.
23046-78	Соединения паяные. Метод испытаний на удар.
23047-78	Соединения паяные. Метод испытания на растяжение.
23055-78	Контроль неразрушающий. Сварка металлов плавлением. Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля.
23207-78	Сопротивление усталости. Основные требования. Определения и обозначения.
23207-78	Сопротивление усталости. Основные термины, определения и обозначения.
23240-78	Конструкции сварные. Метод оценки хладостойкости по реакции на ожог.
23273-78	Металлы и сплавы. Измерение твердости методом упругого отскока бойка (по Шору).
23338-91	Сварка металлов. Метод определения содержания диффузионного водорода в наплавленном металле и металле шва.
23479-79	Контроль неразрушающий. Методы оптического вида. Общие требования.
23483-79	Контроль неразрушающий. Методы теневого вида.
23677-79	Твердомеры для металлов. Общие технические требования.
23702-90	Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Методы испытаний.
23829-85	Контроль неразрушающий акустический. Термины и определения.
23870-79	Свариваемость сталей. Метод оценки влияния сварки плавлением на основной металл.
23904-79	Пайка. Метод определения смачивания материалов припоями.
24034-80	Контроль неразрушающий радиационный. Термины и определения.
24054-80	Изделия машиностроения и приборостроения. Методы испытания на герметичность. Общие требования.
24104-2001	Весы лабораторные. Общие технические требования.
24167-80	Соединения паяные. Метод испытаний на изгиб.
24289-80	Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения.
24450-80	Контроль неразрушающий магнитный. Термины и определения.
24521-80	Контроль неразрушающий оптический. Термины и определения.
24522-80	Контроль неразрушающий капиллярный. Термины и определения.
24715-81	Соединения паяные. Методы контроля качества.
24746-81	Метод испытания твердости по Шору (приборы).
25002-81	Устройства судовые грузовые стреловые. Ряд грузоподъёмностей
25225-82	Контроль неразрушающий. Швы сварных соединений трубопроводов. Магнитографический метод.
25347-82	Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки.
25522-90	Контроль неразрушающий капиллярный. Термины и определения.
25997-83	Сварка металлов плавлением. Статистическая оценка качества по результатам неразрушающего контроля.
26007-83	Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Методы испытания на релаксацию напряжений
26126-84	Контроль неразрушающий. Соединения паяные. Ультразвуковые методы контроля качества.
26388-84	Соединения сварные. Метод испытаний на сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке плавлением.
26389-84	Соединения сварные. Метод испытаний на сопротивляемость образованию горячих трещин при сварке плавлением.
26446-85	Соединения паяные. Методы испытаний на усталость.
27655-88	Акустическая эмиссия. Термины, определения и обозначения.
27947-88	Контроль неразрушающий. Рентгенотелевизионный метод. Общие требования.
27964-88	Измерение параметров шероховатости. Термины и определения.
28277-89	Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Электрорадиографический метод. Общие требования
28830-90	Соединения паяные. Метод испытаний на растяжение и длительную прочность.
28840-90	Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования
28845-90	Машины для испытания материалов на ползучесть, длительную прочность и релаксацию. Общие технические требования
28868-90	Металлы и сплавы цветные. Измерения твердости методом ударного отпечатка
29090-91	Материалы, используемые в оборудовании для газовой сварки, резки и аналогичных процессов. Общие требования.
29273-92	Свариваемость. Термины и определения.
29297-92	Сварка, высокотемпературная и низкотемпературная пайка, пайкосварка металлов. Перечень и условные обозначения процессов
30242-97	Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначение и определения.
30415-96	Сталь. Неразрушающий контроль механических свойств и микроструктуры металлопродукции магнитным методом.
30456-97	Металлопродукция. Прокат листовой и трубы стальные. Методы испытаний на ударный изгиб.
30482-97	Сварка сталей электрошлаковая. Требования к технологическому процессу.
Р ИСО 24497-1-2009	Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металлов. Часть 1. Термины и определения.
Р ИСО 24497-2-2009	Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металлов. Часть 2. Общие требования.
Р ИСО 24497-3-2009	Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металлов. Часть 3. Контроль сварных соединений.

Примечания: ЕСКД – Единая система конструкторской документации

ЕСТП – Единая система технологических процессов

ГСОЕИ – Государственная система обеспечения единства измерений

ЕСЗКС – Единая система защиты от коррозии и старения

ССБТ – Система стандартов безопасности труда

СГИП – Система государственных испытаний продукции

Перечень ИСО, регламентирующих контроль качества сварных соединений