Основными дефектами паяных соединений являются непропаи, возникающие из-за неправильного температурного режима, недостаточного затекания припоя в зазор в результате неправильной укладки перед пайкой или же недостаточного его количества; включения флюса; дефекты сцепления из-за плохой очистки спаиваемых поверхностей и несоблюдения требуемого зазора и т. д.
Изучение влияния внутренних дефектов на прочность соединений при статических нагрузках производилось на образцах из стали СтЗ при индукционном нагреве.
Испытания проходили при комнатной температуре +20°С (рис. 29).
Рис. 29. Влияние внутренних дефектов на прочность паяных соединений при статической нагрузке.
По оси абсцисс отложены проценты дефекта (непропая) по отношению ко всей зоне соединения, а по оси ординат - величина предела прочности, отнесенная к участку разрушения.
Из рис. 29 следует, что прочность монотонно уменьшается с увеличением площади дефекта. Соединение выполнено внахлестку, длина которой равна двукратной толщине основного металла.
В целом образце разрушающие напряжения по основному металлу составляли ~ 40 кгс/мм2, при непропае 50% разрушение наступало по месту спая при напряжении 35 кгс/мм2.
На рис. 30 приведены результаты испытаний образца с дефектом, выходящим наружу к галтели (образцы из стали 10, паяемые припоями Л62). Нагрев индукционный, температура испытаний 4-20°С. Падение прочности с увеличением процента дефектов, выходящих к галтели, более интенсивно, чем в первом случае.
Рис. 30. Влияние дефектов, выходящих на поверхность, на прочность паяных соединений при статической нагрузке.
Результаты испытаний образцов с дефектом - внутренним непропаем - при статическом нагружении и низких температурах показали, что паяные соединения не обнаружили склонности к хрупким разрушениям (рис. 31). Материал образцов - сталь 10, припой Л62, образцы паяли газовой горелкой, температура испытаний - 35°С.
Рис. 31. Влияние внутренних дефектов на прочность паяных соединений при статическом нагружении и низких температурах.
В образцах без дефектов разрушения возникали при σ = 41 кгс/мм2, а при дефекте 50% - при 35 кгс/мм2. Разрушения происходили по зоне шва и по основному металлу.
Испытания показали, что паяные соединения достаточно хорошо сопротивляются хрупким разрушениям даже при наличии в них сложнонапряженного состояния, вызванного непропаем и изгибающим моментом от внецентренно приложенных сил.