ГОСТ 26446-85

ГОСТ 26446-85 З'єднання паяні. Методи випробувань на втому

ГОСТ 26446-85

Група В09

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

З'ЄДНАННЯ ПАЯНІ

Методи випробувань на втому

Brazed і soldered joints. Methods of fatigue testing

ОКСТУ 0072

Строк дії з 01.07.86
до 01.07.91 *
__________________________________
* Обмеження терміну дії знято
за протоколом N 5-94 Міждержавної Ради
зі стандартизації, метрології та сертифікації
(ІВД N 11/12, 1994 рік). - Примітка виробника бази даних.

РОЗРОБЛЕН Державним комітетом СРСР за стандартами Міністерством вищої та середньої спеціальної освіти РРФСР

ВИКОНАВЦІ

В.К.Андріканіс, канд. техн. наук; А. В. Савченков ; В. А. Асмолова ; О. Е. Шпінель ; Б. Л. Груздєв , канд. техн. наук; В. А. Харитонов ; І.В.Черв'якова

ВНЕСЕН Державним комітетом СРСР із стандартів

Зам. голови В.П.Юницький

ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 22 лютого 1985 р. N 376


Цей стандарт встановлює методи випробувань зразків паяних з'єднань з металів і сплавів на втому в багато- та малоцикловій пружній та пружнопластичній ділянці при розтягуванні-стисканні, згинанні та крученні; при симетричних та асиметричних циклах напруг або деформацій, що змінюються за простим періодичним законом із постійними параметрами.

Випробування на втому проводять для:

визначення межі витривалості;

вибору оптимального технологічного процесу виготовлення паяних конструкцій;

порівняння втомних характеристик паяних з'єднань з різних матеріалів;

періодичного контролю за стабільністю технологічного процесу виробництва.

Терміни, визначення та позначення, що застосовуються у стандарті, - за ГОСТ 23207-78 і ГОСТ 17325-79.

1. ВИМОГИ ДО ЗРАЗКІВ

1.1. Для випробування паяних сполук на втому слід застосовувати зразки типів I (чорт.1, табл.1), ІІ (чорт.2, табл.2), ІІІ (чорт.3, табл.3).

чорт.1. Тип I

Тип I

Чорт.1

Примітки:

1. Товщина паяного шва визначається складальним зазором і фізико-хімічними властивостями паяємого матеріалу та припою.

Вибір складального зазору - за ГОСТ 19249-73 .

2. - Довжина робочої частини зразка:

Таблиця 1

мм

Чорт.2. Тип II

Тип II

Чорт.2

Примітки:

1. - Притуплення бічної грані зразка.

2. Ширина нахлістки визначається фізико-хімічними властивостями паяних матеріалів і припою, технологією паяння, схемою випробування, а також конструкцією паяного з'єднання, що забезпечує необхідну міцність з'єднання, та повинна забезпечувати заданий вид руйнування.

3. - Довжина робочої частини зразка, .

Таблиця 2

мм

Чорт.3. Тип III

Тип III

________________
* Розміри для довідок

Чорт.3

Примітки:

1. Значення визначається фізико-хімічними властивостями паяних матеріалів і припою, технологією паяння, схемою випробування, а також конструкцією паяного з'єднання, що забезпечує необхідну міцність з'єднання, та повинна забезпечувати заданий вид руйнування.

2. - Довжина робочої частини зразка, .

Таблиця 3

мм

Для випробувань таврових паяних сполук застосовують зразки типу IV, форма та розміри яких наведено у рекомендованому додатку 1.

1.2. Тип та розміри зразків слід вибирати в залежності від типу паяного з'єднання, розмірів деталей з урахуванням найбільш точного відтворення напруженого стану, характерного для умов експлуатації випробуваної деталі.

1.3. Форма та розміри головок зразків та перехідних частин залежать від прийнятого способу кріплення зразка у захватах випробувальної машини, властивостей матеріалу зразка та паяного з'єднання.

Варіанти виконання головок зразків наведено у довідковому додатку 2.

1.4. При випробуванні зразків типу I як основні слід застосовувати зразки N 4, при випробуванні зразків типу III - зразки N 1.

1.5. Робоча частина зразків має бути виготовлена з точністю не нижче 7-го квалітету за ГОСТ 25347-82 .

1.6. Допуски площинності, паралельності та співвісності зразків повинні бути не нижче 14-го ступеня точності згідно з ГОСТ 24643-81 .

1.7. При виготовленні зразків типів II, III та IV граничні відхилення розмірів горизонтального ( ) та вертикального ( ) катетів галтелі не повинні перевищувати ±0,2 мм, допуск прямолінійності поверхні галтелі - ±0,1 мм (див. рис.4).

чорт.4. Граничні відхилення розмірів при виготовленні зразків типів II, III та IV

Чорт.4

1.8. Зразки, що підлягають випробуванню в термічно обробленому стані, піддають термічній обробці під час або після паяння до обробки зразків.

Примітка. Якщо після термічної обробки метал погано обробляється різанням, паяні заготовки для зразків попередньо повинні бути доведені до розмірів, що включають припуск на остаточну обробку і можливе короблення.

1.9. Відстань між захватами випробувальної машини вибирають так, щоб виключити поздовжній згин зразка та вплив зусиль у захватах на напруженість усієї робочої частини зразка.

1.10. При випробуваннях вид та кількість дефектів на зразках не повинні перевищувати допустимих значень, встановлених для паяних виробів.

2. ВИМОГИ ДО ОБЛАДНАННЯ ТА АПАРАТУРИ ДЛЯ ВИПРОБУВАНЬ

2.1. Вимоги до обладнання та апаратури для випробувань на втому - за ГОСТ 25.502-79.

2.2. Машини для випробувань на втому повинні забезпечувати навантаження зразків за однією або декількома схемами, наведеними в табл.4.

Таблиця 4

Схеми навантаження та формули розрахунку номінальних напруг зразків

3. ПІДГОТОВКА ДО ВИПРОБУВАНЬ

3.1. При проведенні випробувань число зразків визначають за методикою, наведеною в додатку 3, що рекомендується.

Для побудови кривої втоми та визначення межі витривалості кількість зразків має бути не менше ніж 10.

3.2. Зразки для випробувань виготовляють із спаяних для цього заготовок.

3.3. Деталі заготовок вирізають з певною орієнтацією по відношенню до макроструктури та напруженого стану матеріалу.

3.4. Зразки однієї партії мають бути спаяні за один технологічний цикл для забезпечення ідентичності форми та розмірів жолобників зразків.

3.5. Зразки рекомендується паяти разом або за одними режимами з контрольованим виробом.

3.6. Форма та розміри заготовок для виготовлення зразків типу III - за ГОСТ 23047-78 .

3.7. При паянні заготовок марка паяного матеріалу, підготовка поверхні, припій, середовище або флюс, зазор між паяними заготовками, спосіб і режим паяння, а також взаємне розташування різнорідних деталей у зразку типу III повинні бути такими, як у технологічному процесі, що розробляється або контролюється.

3.8. Зазор при паянні забезпечують за допомогою відповідних пристроїв.

Допускається забезпечувати зазор за допомогою технологічних прокладок. Прокладки виготовляють з матеріалу, що паяється.

Ділянка паяного шва з прокладками має бути видалена у процесі виготовлення зразків.

3.9. Вирізка паяних заготовок, маркування та виготовлення зразків не повинні істотно впливати на втомні властивості вихідного матеріалу, нагрівання зразка при виготовленні не повинно викликати структурних змін та фізико-хімічних перетворень у металі. При проведенні механічної обробки необхідно забезпечити найменшу наклеп, виключити місцевий перегрів зразків та утворення поверхневих дефектів.

3.10. Зняття останньої стружки з робочої частини та головок зразків виробляють за один установку зразка.

3.11. Рихтування та правка паяних заготовок не допускаються.

3.12. Зразки з паяних заготовок слід виготовляти на металорізальних верстатах або за допомогою анодно-механічного різання. Зразки з тонколистових матеріалів можна вирізати вулканітовими дисками.

Задирки на бічних гранях зразків повинні бути видалені легкою запиловкою з радіусом заокруглення не більше 1 мм.

3.13. Галтелі зразків для випробувань повинні бути не більше 0,3 мм, якщо метою випробувань не є вивчення впливу жолобників на втомні характеристики паяних сполук.

Допускається механічна обробка жолобників, при цьому робиться відповідний запис у протоколі випробувань.

3.14. Робочу частину плоских зразків товщиною 2 мм і менше і циліндричних зразків вимірюють з похибкою не більше 0,01 мм, плоских зразків товщиною понад 2 мм не більше 0,05 мм.

3.15. Перед випробуваннями вимірюють:

поперечний переріз циліндричних зразків у місці розташування паяного шва;

розміри жолобника;

довжину та ширину паяного шва плоских зразків.

За отриманими результатами обчислюють площу паяного шва, округляючи значення до 0,5 мм. .

При обчисленні площі паяного шва перетин жолобника не враховують.

4. ПРОВЕДЕННЯ ВИПРОБУВАНЬ І ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

4.1. Проведення випробувань - за ГОСТ 25.502-79.

4.2. Випробування вважається недійсним:

при розриві зразка у захопленнях випробувальної машини;

при розриві зразка поза робочою частиною;

при виявленні дефектів паяного шва в зламі зразка (сторонні включення, пори, непропай, неспай - понад 10% площі паяного шва).

Примітка. Виняток становлять випробування, які з метою визначення впливу дефектів паяного шва на характеристики опору втоми паяних сполук.

4.3. За результатами випробувань на втому виробляють:

побудова кривої розподілу довговічності та оцінку середнього значення та середнього квадратичного відхилення логарифму довговічності за ГОСТ 25.502-79, рекомендований додаток 5;

побудова сімейства кривих втоми за параметром ймовірності руйнування за ГОСТ 25.502-79, додаток 6, що рекомендується;

побудова кривої розподілу межі витривалості та оцінка його середнього значення та середнього квадратичного відхилення за ГОСТ 25.502-79, рекомендований додаток 7;

побудова кривої втоми та визначення межі витривалості при обмеженому обсязі партії зразків.

4.4. У порівнянні результатів випробувань враховувати вплив масштабного чинника.

4.5 Форми протоколів випробувань для запису вихідних даних та результатів випробування кожного зразка - за ГОСТ 25.502-79.

Форму зведеного протоколу випробувань для запису вихідних даних та результатів випробування серії однакових зразків наведено у рекомендованому додатку 4.

4.6. Приклад побудови кривої втоми за результатами випробувань обмеженої партії зразків наведено у довідковому додатку 5.

ДОДАТОК 1 (рекомендований). ФОРМА І РОЗМІРИ ЗРАЗКІВ ТИПУ IV

ДОДАТОК 1
Рекомендоване

Виконання 1

Виконання 2

Виконання 3

Примітки:

1. Розмір призначають залежно від способу кріплення зразка.

2. , , , - Робоча частина зразків.

3. .

4. , розмір вибирають із ряду - 3; 5; 8; 10мм.

5. , розмір вибирають із ряду 10; 15; 20; 30мм.

6. .

7. Схеми навантаження зразків вибирають за табл.4 цього стандарту:

ДОДАТОК 2 (довідкове). ВАРІАНТИ ВИКОНАННЯ ГОЛОВОК ЗРАЗКІВ

ДОДАТОК 2
Довідкове

Зразки типу I

Чорт.1


Зразки типу II

Чорт.2

Таблиця 1

мм

Примітка. Допускається застосування підсилювальних накладок на захватних частинах зразків.

Зразки типу III

Чорт.3

Таблиця 2

мм

ДОДАТОК 3 (рекомендований). ПЛАНУВАННЯ ОБ'ЄМУ ВИПРОБУВАНЬ

ДОДАТОК 3
Рекомендоване

1. При плануванні обсягу випробувань необхідно визначити мінімальну кількість зразків для отримання визначених характеристик опору втоми із заданою точністю та достовірністю.

2. Число зразків на кожному рівні напруги визначають за табл.1-3, задаючись такими вихідними даними:

відносною похибкою середнього значення визначається характеристики ;

односторонньою довірчою ймовірністю ;

передбачуваним коефіцієнтом варіації ;

видом закону розподілу визначуваної характеристики.

Таблиця 1

Число зразків при нормальному законі розподілу

Таблиця 2

Число зразків при розподілі Вейбулла

Таблиця 3

Число зразків при логарифмічно нормальному законі розподілу

3. Відносна похибка характеризує ступінь точності вимірювань та вибирається з ряду: 0,05; 0,10; 0,15; 0,20.

4. Значення односторонньої довірчої ймовірності вибирають із ряду: 0,90; 0,95; 0,99. Для загальнотехнічних цілей , Як правило, приймають рівною 0,95.

5. Значення характеристик опору втоми, як правило, підпорядковується нормальному закону розподілу, проте можливий розподіл за іншими законами.

6. У разі, коли за результатами випробування отримано коефіцієнт варіації менший або рівний заданому, випробування припиняють. Якщо коефіцієнт варіації більший за заданий, то точність недостатня, і необхідно провести додаткові випробування. У цьому випадку обсяг випробувань перераховують для знайденого значення .

ДОДАТОК 4 (рекомендований). ПРОТОКОЛ випробувань паяних з'єднань на втому

ДОДАТОК 4
Рекомендоване

ПРОТОКОЛ N____
випробувань паяних з'єднань на втому

Примітка. У графі «Примітка» слід зазначати дефекти, виявлені у паяному шві та зоні термічного впливу після руйнування зразка.

ДОДАТОК 5 (довідкове). ПОБУДУВАННЯ КРИВОЇ Втоми ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ ВИПРОБУВАННЯ ОБМЕЖЕНОЇ ПАРТІЇ ЗРАЗКІВ

ДОДАТОК 5
Довідкове

1. Випробовування піддавали нахлесточные плоскі зразки типу II зі сплаву ХН60ВТ, паяні припоєм ВПр 7 ( - 1190 °С, час витримки - 15 хв) у суміші аргону з дисоційованим фторборатом калію.

Розміри зразків:

1,2 мм, 8 мм, 1,1 мм, 3,4 мм, 0,4 мм

Випробування проводили за схемою поперечного вигину при консольному навантаженні за симетричним циклом. Частота коливань зразка – 50 Гц.

Значення максимальних напруг циклу ( ) для кожного з 10 випробуваних зразків ( ) наведені у табл.1.

Таблиця 1

2. При регресивному аналізі результатів випробувань за незалежну величину приймають , а залежною величиною є , у своїй перевірку належності значень до нормального розподілу проводять за ГОСТ 8.207-76.

3. Для паяних з'єднань рівняння лінії регресії має вигляд:

, (1)

де , - Коефіцієнти лінійного рівняння; - Число циклів.

4. Оцінку параметрів рівняння лінії регресії проводять за формулами, які з методу найменших квадратів.

Результати проміжних та остаточних обчислень наведено в табл.2.

Таблиця 2

4.1. Визначаємо середнє значення за формулою:

, (2)

де - максимальна напруга циклу -го зразка, МПа;

- Число зразків;

1, 2, 3… .

МПа.

4.2. Визначаємо коефіцієнти рівняння лінії регресії і за формулами:

(3)

, (4)

де значення логарифму числа циклів -го зразка;

- Середнє арифметичне значення величин .

4.3. Оцінкою рівняння теоретичної лінії регресії є рівняння емпіричної лінії.

(5)

Після підстановки обчислених за формулами (2), (3), (4) значень величин , і рівняння (5) матиме вигляд:

(6)

4.4. Підставляючи в рівняння (6) значення , знаходимо значення для кожного випробуваного зразка.

5. З метою побудови довірчої галузі для лінії регресії проводимо оцінку дисперсії навколо емпіричної лінії регресії за формулою

, (7)

де - Дисперсія;

- Значення логарифму числа циклів -го зразка, розраховане за рівнянням регресії

.

6. Оцінку дисперсій параметрів рівняння емпіричної лінії регресії та величини виробляємо за формулами

; (8)

; (9)

, (10)

де , , - Дисперсії параметрів рівняння лінії регресії.

;

;

Тоді . (11)

Визначаємо значення для значень — найбільшого, найменшого та максимально близького до середнього (тобто для 1-го, 4-го та 10-го зразків).

; ;

; ;

; .

7. Довірчі інтервали для параметрів рівняння теоретичної лінії регресії та генерального середнього значення обчислюємо за формулами

; (12)

; (13)

, (14)

де - критерій Стьюдента, який залежно від довірчої ймовірності та кількості ступенів свободи , Знаходять за табл.7 ГОСТ 25.501-78.

Для загальнотехнічних цілей довірчу ймовірність , Як правило, приймають рівною 0,95.

Число ступенів свободи визначаємо за формулою:

,

де - Число зразків.

8. Обчислюємо межі довірчої галузі рівняння лінії регресії. Знаходимо значення для 0,95 та числа ступенів свободи 8:

Підставляючи знайдені значення формулу (14), отримуємо:

9. На підставі отриманих даних будуємо емпіричну лінію регресії та межі довірчої області (див. креслення).

Емпірична лінія регресії та межі довірчої області

Електронний текст документа
підготовлений ЗАТ «Кодекс» та звірений за:
офіційне видання
М: Видавництво стандартів, 1985