При испыниях до разрушения пределы прочности паяных соединений зависят от многих параметров: рода материалов, флюсов, технологии производства. Пределы прочности зависят также от величины зазора между деталями при пайке и повышаются при увеличении его до 0,2 мм. Это объясняется улучшением условий смачивания поверхности припоем.

Прочность соединений при пайке зависит от длины нахлестки. При пайке полос из низкоуглеродистой стали припоем Л62, нахлестка 2—3 s (где s — толщина соединяемых частей) вполне достаточна для равнопрочности паяного шва с основным металлом. При прикреплении уголка или другого профильного элемента длина нахлестки значительно возрастает.

Паяный шов обладает пластичностью. Показателем пластичности может служить величина закручивания паяного соединения круглого сечения. На рис. 118 показан угол изгиба двух полос, соединенных круговым швом. Сплошные кривые на рис. 118 изображают величины угла β в функции нагружения шва без дефектов, штриховые — с дефектами (непровары площадью 40%).

Испытывали полосы из низкоуглеродистой стали, спаенные припоем Л62. Как следует из приведенных данных, соединения обладают высокими пластическими свойствами.

На рис. 119 изображены кривые долговечности при статических нагрузках трех типов соединений: паяных внахлестку и сварных с лобовыми и фланговыми швами.

Дефекты в форме непропаев оказывают разное влияние на изменение прочности при статических и переменных нагрузках. На рис. 120 показана зависимость прочности соединений от внутренних (не выходящих на границу галтели) дефектов. Внутренние дефекты при статических нагрузках не оказывают существенного влияния на прочность. Даже при непропаях, достигающих 60% площади, прочность паяных швов уменьшается на 15—20%.

Рис.120. Влияние дефектов, не выходящих наружу, на прочность паяных соединений при статических нагрузках. Материал сталь СтЗкп; припой ВЗМИ № 87; нагрев индукционный; температура испытаний +20 С: — разрыв по основному металлу; Д — разрыв по спаю с вырывом по основе; о— разрыв по спаю

Рис.121. Распределение остаточных напряжений по ширине пластины из стали СтЗ при напайке (1) и наплавке (2) шва по оси пластины

Это объясняется образованием сложно-напряженного состояния возле дефектов, снижающего пластические свойства металла и одновременно повышающего его прочность.

Понижение температуры испытаний до —35° С не меняет существенным образом характера влияния внутренних непропаев на прочность соединений.

Понижение температуры испытаний в эксплуатации влияет в значительной степени на сопротивляемость паяных соединении воздействию удара, образцы без дефектов при Т = —40° С уменьшали сопротивляемость удару более чем в 2 раза, по сравнению с испытаниями при комнатных температурах.

При переменных пульсирующих нагрузках непропаи оказывают существенное влияние на уменьшение долговечности соединений. Влияние внутренних непропаев меньше, нежели внешних.

При пайке, как и при сварке, образуются остаточные деформации и напряжения. В паяных деталях с разнородными физико-механическими свойствами устранение остаточных напряжений обычными способами, например термическим высоким отпуском, не представляется возможным. Действительно, в процессе нагревания собственные напряжения релаксируются. Однако при остывании и неоднородном протекании деформаций в элементах с разными свойствами в них неизбежно накапливание упруго- пластических деформаций, которые сопровождаются появлением остаточных напряжений. Таким образом, после окончания отпуска в паяных соединениях этого рода возникнут остаточные напряжения вследствие неравномерного их остывания.

Эксперименты показали, что образование остаточных напряжений при пайке в значительной степени аналогично образованию остаточных напряжений при сварке.

На рис. 121 изображены полосы, на которые напаивали и наплавляли валиковые швы. В обоих случаях эпюры имели в зонах напайки и наплавки остаточные напряжения, достигающие σ_т. В крайних зонах возникали напряжения сжатия. Остаточные суммарные деформации (прогибы конструкций, их укорочение и т. д.) при пайке значительно меньше, чем при сварке.