---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

і

/ff^?j Qj ПАЙКА.

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СМАЧИВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

П РИПОЯМИ

ГОСТ 23904—79

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
М о с к в а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПАЙКА.
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СМАЧИВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИПОЯМИ

Brazing and soldering.

Method for determination of materials wetting
with solders.

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 ноября 1979 г. № 4495 срок действия установлен

с 01.07. 1980 г. до 01.07. 1985 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на метод определения смачивания материалов припоями по следующим характеристикам: краевому углу смачивания и площади растекания;

начальной скорости смачивания и времени растекания (для припоев с 7пл=С723 К).

Стандарт применяют для оценки совместимости материалов при пайке, разработке технологического процесса пайки и оптимиза­ции его параметров, а также при разработке новых припоев и флю­сов.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СМАЧИВАНИЯ ПО КРАЕВОМУ УГЛУ
   И ПЛОЩАДИ РАСТЕКАНИЯ

   1. Отбор образцов

      1. Для испытаний следует применять пластины размером 40x40 мм или диски диаметром 40 мм из паяемого материала.

      2. Толщина пластин или дисков должна быть 0,5—3,0 мм. При толщине более 3 мм допускается механическая обработка со стороны, не подвергаемой испытанию.

      3. Для испытаний использовать заготовки припоя в форме цилиндра или куба, имеющие дозированный объем 64 мм³. Масса припоев в зависимости от их плотности приведена в справочном приложении 1.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

Переиздание. Апрель 1982 г.

Издательство стандартов, 198

Схема установки для проведения испытаний

/—капля припоя; 2—образец из паяемого материала; 3—подложка для установки образца; 4—термопара; 5—нагревательное устройство; 5—камера (при испытаниях в среде или вакууме); 7—источник света; макрофотонасадка (увеличитель); 9—экран;

10—объективы.

Черт. 1

Установка должна обеспечивать:

горизонтальность испытуемого образца;

возможность создания необходимой среды или вакуума в пе­риод испытаний;

юстировку и фокусировку четкого изображения капли припоя на экране;

равномерный нагрев образца до заданной температуры;

отсутствие вибрации.

Перечень рекомендуемой аппаратуры и приборов приведен в справочном приложении 2.

// I 0,01

, Место учаркировкй

Место расположения термопары

Д.4.1. Образцы следует нагревать в газовой среде, в вакууме или с флюсом в соответствии с предусмотренным технологическим процессом. При отсутствии данных среду следует выбирать в за­висимости от марки материала и припоя.

начала плавления (3—5°С выше солидуса);

полного плавления (3—5°С выше ликвидуса);

температуры пайки.

Фиксация других точек производится в зависимости от постав­ленной задачи.

на снимке или проекции капли провести касательную в точке пересечения контура капли с поверхностью образца, как показано

I на черт. 3;

' і X , измерить угол наклона касательной —і——--уЧ согласно п. 1.2.4.

J 1/^4 1-5.2. Для каждой проекции капли из-

t _{z z}?ff_zzzzzz меряют краевой угол с левой и правой Г////////////|/////////////'' сторон. Погрешность измерения не дол­ах _ жна превышать 5 градусов.

* 1.5.3. Вычисление краевого угла сма-

Черт.-З чивания (@i) для данной капли следу­

ет проводить по формуле

=

(1)

9лев-|-9прав

где ©лев, ©прав— измеренные значения краевого угла смачива­ния с левой и правой сторон соответственно.

©ср —

Єі + 92+...+Оп
п

(2)

где ©і, ©2, . . ., ©п — значения краевого угла смачивания для каждой капли;

п — число образцов.

замерить не менее чем на трех проекциях одной капли значе­ния ©лев и ©прав и найти их средние значения;

вычислить краевой угол смачивания для данной капли как Среднее значение между ©лев и ©прав по формуле (1), где ©лев И ©прав — средние значения краевого угла смачивания левой и пра­вой сторон капли;

определить краевой угол смачивания для данного сочетания «материал—припой» по формуле (2).

значение краевого угла смачивания 0_ср, определенного при температуре испытания или в охлажденном состоянии (следует учитывать, что погрешность при определении краевого угла на ох­лажденном образце может составлять 10—15%); '

площадь растекания припоя на поверхности образца.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СМАЧИВАНИЯ ПО НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТИ
   И ВРЕМЕНИ РАСТЕКАНИЯ

   1. Отбор образцов

      1. Для испытаний следует применять:

пластины из паяемого материала толщиной от 0,1 до 1,0 мм, ши­риной до 25 мм и длиной 30 мм. Предпочтительный размер 30X10X0,1;

проволоку диаметром от 0,3 мм. Предпочтительный диаметр 1,0 мм.

Принципиальная схема установки для определения начальной скорости и времени смачивания

Черт. 4

чувствительность осциллографа . . не менее 50 мВ/г;

чувствительность датчика тензометри­ческого или индуктивного типа . . 100 мВ/г; погрешность измерения температуры ±5°; погрешность измерения глубины пог­ружения образца 0,1 мм;

глубина погружения 1,0—4,0 мм;

скорость погружения 5 мм/с.

Т і— время начала смачивания;
т₂—чистое время смачивания;
Tj=Ti+T₂—время полного смачи-
вания;

Fi—сила смачивания (равновесная); Гз—сила отрыва припоя от образ­ца при его подъеме;

/ этап — процесс получения отрицательного мениска— радиус кривизны направлен из расплава (потеря веса образцом вследствие капиллярного давления и гидростатического выталкивания замещенной образцом части припоя); 2 этап — процесс перемещения припоя по боковым поверхностям образца (радиус мениска меняет направление в сторону жид­кости); 3 этап — максимальный подъем мениска припоя (равновесное состояние системы); 4 этап — подъем образца (отрыв образца от припоя). Характер кривой зависит от формы образца и скорости подъема.

Черт. 5

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

Масса дозированного объема припоя
в зависимости от его плотности и размеров образца
для испытаний

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

Перечень
рекомендуемой аппаратуры и приборов для проведения испытаний
по определению смачивания материалов припоями