РИС. 14. Установка дла злектро

гннтоп папки I. 7. 10 — нагреватели: 5 — элск трод: Я — сердечник: 4 — образец; 8 — лереходаик: б — канал: 8 — 6 чок: с — соединительная трубка

Исследование проводили методом скоростной теневой киносъемки Пнчугиным В. М. и Лаш-ко С. В. [29, с. 141] были изучены особенности кинетики процесса по высоте заполнения зазора И. мгновенной СКОРОСТИ ЗаПОЛНеНИЯ 1мгн

краевым н контактным углам смачивания 6.

На предварительном этапе исследования было установлено, что к значимым факторам могут быть отнесены: величина электромагнитного давления, величина зазора, наличие флюса, температура пайки. Влияние подготовки поверхности на высоту заполнения зазора пренебрежительно мало, поэтому этот фактор был исключен из рассмотрения. Для возможности наблюдения и съемки процесса заполнения зазора жидким припоем был применен образец, представляющий собой сплющенную медную или латунную трубку диаметром 6мм с толщиной стенки 1 мм. Одна из боковых стенок трубки была заменена прозрачной кварцевой пластиной. Перед испытанием образец располагали вертикально, закрепив его конец в переходнике, соединенном с ванной жидкого припоя, помещенной в электромагнитном поле установки. Для возможности раздельного нагрева припоя и паяемого образца до температуры испытания с помощью нихро-мовой спирали, переходник изготавливали из асботермоенлика-та. Температуру паяемого образца и жидкого припоя фиксировали двумя термопарами, подключенными к потенциометрам типа КСП-4.

После нагрева припоя и образца до температуры испытания включали питание электромагнитной установки и кинокамеру. Процесс заполнения зазора припоем снимали до окончания непрерывно.

Принятые в работе значения факторов, соответствующие их верхнему и нижнему уровням, были следующие: зазор 2,0 и 0,5 мм; флюс — Прима 3 (Прнма 2) и без флюса; электромагнитное давление 0,3-10* и 0,2-10* кгс/мм*; температура контакта паяемого материала и припоя 350 и 250° С для олова и ПОС61, 460 и 390° С — для свинца. По полученным результатам былн рассчитаны адекватные математические модели в виде неполного полинома второй степени.

1. При пайке меди оловом:

Н = 57 — 6,2 л, + 10,1 х, + 14,1 х, + 5,6 ж, ж, + 4,5 л, ж,; V = 79,4 — 12.7 Хг + 16,8 х, + 28,25 х, — 9,1 дг, X, + 11,8 л, ж,.

2.Прн пайке меди ПОС61:

И 47,2 — 9,1 х2 | 12,35л-, | 15,2л-,— 6 ж, ж,+ 7,5 ж, л,,

V= 66,5 — 6,0 х1 + 18,2 л, + 29,0 л, — 11,2 х1 ж, + 9,2 л, жя.

3.При пайке латуни оловом:

И = 54.75 — 4,75 ж, + 8,1 ж, + 17,4 х, — 4,75 х1 х, + 5,4 ж, л,;

V= 76,5 — 10х, -(- 16 л, + 29,7 л, — 10,67 ж, х, + 9,4 ж, л,.

4.Прн пайке латуни ПОС61.

И = 49,7 — 19 ж, + 21 х, + 16 хг — 12 л, л, + 5 л-, л,.

1 = 69,5— 15л, + 19л, + 29л-,— 11 л, + 2,7 л, л,.

Факторы, закодированные через х,, хг, ж3. ж4, соответствуют зазору, флюсу, электромагнитному давлению и температуре соответственно.

Как вндио из приведенных уравнений, наиболее значимым фактором, определяющим высоту и мгновенную скорость заполнения зазора, является электромагнитное давление, а положительное значение коэффициента перед ним свидетельствует, что с увеличением давления высота и мгновенная скорость заполнения возрастают. Следующие по значимости факторы: флюс (наличие или отсутствие), величина паяльного зазора и температура. Как видно из уравнений, наибольшее влияние на кинетику заполнения оказывает парное взаимодействие величины зазора нли флюса и электромагнитного давления.

Анализ кинограмм показал, что процесс заполнения капиллярных зазоров с офлюсованными паяемыми поверхностями происходит в три стадии. На первой стадии имеет место принудительное заполнение зазора, на втором — изменение мениска, на третьей —• капиллярное заполненнс. Заполнение зазора на первом этапе происходит под действием электромагнитных сил. Этот этап характеризуется большой величиной контактных углов смачиваиня н наибольшим значением мгновенной скорости заполнения зазора.

После подъема припоя на предельную высоту, определяемую величиной электромагнитной силы, наступает второй этап процесса, припой продолжает подниматься по капиллярному зазору, ио уже под действием капиллярных сил в результате резкого снижения величины контактных углов смачивания и изменения мениска с выпуклого на вогнутый. При этом мгновенная скорость заполнения резко снижается, хотя и остается отличной от нуля.

На третьей стадии процесса заполнения имеет место повторное увеличение мгновенной скорости заполнения зазора, ио до значительно меньшей величины, чем на первой стадии. Максимальное значение мгновенной скорости заполнения при этом тем больше, чем больше величина электромагнитного