ГОСТ 24715-81 Соединения паяные. Методы контроля качества
СОЕДИНЕНИЯ ПАЯНЫЕ Методы контроля качества Brazed and Soldered Joints. Methods for Inspection of Quality
Поверхностные дефекты
Поверхностное окисление, поверхностная пора, подрез и выходящие на поверхность: непропай, неспай, общая и локальная эрозии
Непропай, неспай, трещина, внутренняя пора, усадочная раковина, шлаковое включение, флюсовое включение, металлическое включение, неметаллическое включение, общая и локальная эрозии, паяльные остаточные напряжения, дефекты структуры паяного соединения (отклонения структуры от заданной техническими условиями)
Непропай, неспай, общая и локальная эрозии, сочетание наружных и внутренних дефектов, приводящее к течи
Примечание. Неспай, паяльные остаточные напряжения, общая и локальная эрозии, дефекты структуры паяного соединения выявляют методами разрушающего контроля (табл. 5).
Таблица 2 Методы неразрушающего контроля для обнаружения поверхностных дефектов в паяных соединениях
Чувствительность (минимальные размеры выявляемых дефектов)
Соединения, имеющие доступные для осмотра поверхности
Соединения, имеющие поверхности, доступные для нанесения пенетрантов и осмотра
Соединения, имеющие поверхности, доступные для преобразователей дефектоскопов
Примечание. Размеры фактически выявляемых дефектов зависят от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей изделий и технологии изготовления.
Таблица 3 Методы неразрушающего контроля для обнаружения внутренних дефектов в паяных соединениях
Чувствительность (минимальные размеры выявляемых дефектов)
Чувствительность зависит от толщины и марок соединяемых материалов и припоев. Необходима биологическая защита от ионизирующего излучения в соответствии с нормами радиационной безопасности и санитарными правилами
Не ограничена, за исключением соединений, не имеющих доступа для ввода и приема ультразвуковых колебаний, и соединений, обладающих повышенным затуханием ультразвуковых колебаний или имеющих толщину меньше, чем мертвая зона дефектоскопа
Соединения, у которых толщина слоя, обращенного к приемнику излучения, не превышает 3 мм. Возможен контроль паяных соединений электронных схем и электрических цепей
Определяется чувствительностью измерительной аппаратуры
Оценку качества производят по величине электрического сопротивления или электропроводности контролируемого участка. Вид и характер дефекта не определяются
Соединения, имеющие доступ для измерительных наконечников
Примечания: 1. При радиографическом и радиоскопическом контроле не обеспечивается выявление дефектов: любых дефектов, если их протяженность в направлении излучения меньше удвоенной чувствительности контроля, определенной по эталонам чувствительности, или если изображения дефектов совпадают с другими изображениями, затрудняющими расшифровку (изображениями посторонних деталей, острых углов изделия, резких перепадов толщин паяемых элементов и т.п.); трещин с раскрытием менее 0,1 мм; трещин, плоскость раскрытия которых не совпадает с направлением излучения; непропаев в случае, если разница между коэффициентами ослабления излучения припоем и паяемым материалом и толщина паяного шва не обеспечивают достаточного радиационного контраста. Радиографический и радиоскопический контроль следует применять при наличии двустороннего доступа к контролируемому паяному соединению, обеспечивающего возможность установки источника и детектора излучения в соответствии со схемами контроля. 2. Размеры фактически выявляемых дефектов зависят от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей изделия и технологии изготовления.
Таблица 4 Методы неразрушающего контроля для обнаружения сквозных дефектов в паяных соединениях
Порог чувствительности течеискателя, м 3 ·Па/с
Формула для оценки порога чувствительности при индикации потока газа
Определение герметичности изделий и (или) их элементов, а также выявление отдельных течей
Способы компрессионный и нагреванием Способ вакуумный Способ обмыливанием
Какой объем паяных соединений проверяют внешним осмотром
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Методы контроля качества
Brazed and Soldered Joints. Methods for Inspection of Quality
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 апреля 1981 г. N 2182 срок действия установлен с 01.01.1983 г. до 01.01.1988 г.
Настоящий стандарт распространяется на основные типы паяных соединений, выполненных по ГОСТ 19249-73 всеми способами пайки.
Стандарт устанавливает методы контроля качества паяных соединений с целью обнаружения поверхностных, внутренних и сквозных дефектов, указанных в табл.1.
Дефекты паяных соединений
Поверхностное окисление, поверхностная пора, подрез и выходящие на поверхность: непропай, неспай, общая и локальная эрозии
Непропай, неспай, трещина, внутренняя пора, усадочная раковина, шлаковое включение, флюсовое включение, металлическое включение, неметаллическое включение, общая и локальная эрозии, паяльные остаточные напряжения, дефекты структуры паяного соединения (отклонения структуры от заданной техническими условиями)
Непропай, неспай, общая и локальная эрозии, сочетание наружных и внутренних дефектов, приводящее к течи
Примечание. Неспаи, паяльные остаточные напряжения, общая и локальная эрозии, дефекты структуры паяного соединения выявляют методами разрушающего контроля (табл.5).
Выбор метода или комплекса методов контроля (табл.2, 3, 4, 5) для обнаружения дефектов паяных соединений следует проводить в соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству паяных соединений стандартами, техническими условиями и чертежами, утвержденными в установленном порядке, и с учетом размеров фактически выявляемых дефектов и производительности методов контроля.
Методы неразрушающего контроля для обнаружения поверхностных дефектов в паяных соединениях
Чувствительность (минимальные размеры выявляемых дефектов)
Подготовка и проведение контроля по ГОСТ 23479-79
Соединения, имеющие доступные для осмотра поверхности
Достоверность метода зависит от шероховатости контролируемой поверхности паяного соединения.
Соединения, имеющие поверхности, доступные для нанесения пенетрантов и осмотра
Дефекты с раскрытием 0,0005-0,001 мм и глубиной 0,2 мм
Одновременно с поверхностными дефектами выявляют дефекты, расположенные на глубине до 2 мм от поверхности
Соединения, имеющие поверхности, доступные для преобразователей дефектоскопов
Примечание. Размеры фактически выявляемых дефектов зависят от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей изделий и технологии изготовления.
Методы неразрушающего контроля для обнаружения внутренних дефектов в паяных соединениях
Чувствительность (минимальные размеры выявляемых дефектов)
2-5% от суммарной просвечиваемой толщины материала
Чувствительность зависит от толщины и марок соединяемых материалов и припоев.
Необходима биологическая защита от ионизирующего излучения в соответствии с нормами радиационной безопасности и санитарными правилами
3-8% от суммарной просвечиваемой толщины материала
Отраженного излучения (эхо-метод)
Дефекты площадью 1-15 мм при толщине материала 2,5-150 мм
Выявляют дефекты типа непропаев. Определяют условные размеры дефекта, эквивалентную площадь, конфигурацию и число дефектов.
Метод не гарантирует выявление одиночных пор, шлаковых и инородных включений диаметром 1-2 мм. Вид дефекта не определяется.
Не выявляются дефекты, расположенные по глубине в мертвой зоне дефектоскопа, а также дефекты, расположенные от отражающей поверхности на расстоянии меньшем, чем разрешающая способность дефектоскопа
Не ограничена, за исключением соединений, не имеющих доступа для ввода и приема ультразвуковых колебаний, и соединений, обладающих повышенным затуханием ультразвуковых колебаний или имеющих толщину меньше, чем мертвая зона дефектоскопа
Выявляют дефекты типа непропаев. Необходимо создание теплового потока в направлении, перпендикулярном поверхности соединения.
Соединения, у которых толщина слоя, обращенного к приемнику излучения, не превышает 3 мм. Возможен контроль паяных соединений электронных схем и электрических цепей
Определяется чувствительностью измерительной аппаратуры
Оценку качества производят по величине электрического сопротивления или электропроводности контролируемого участка. Вид и характер дефекта не определяются
Соединения, имеющие доступ для измерительных наконечников
1. При радиографическом и радиоскопическом контроле не обеспечивается выявление дефектов:
любых дефектов, если их протяженность в направлении излучения меньше удвоенной чувствительности контроля, определенной по эталонам чувствительности, или если изображения дефектов совпадают с другими изображениями, затрудняющими расшифровку (изображениями посторонних деталей, острых углов изделия, резких перепадов толщин паяемых элементов и т.п.);
трещин с раскрытием менее 0,1 мм;
трещин, плоскость раскрытия которых не совпадает с направлением излучения;
непропаев в случае, если разница между коэффициентами ослабления излучения припоем и паяемым материалом и толщина паяного шва не обеспечивают достаточного радиационного контраста.
Радиографический и радиоскопический контроль следует применять при наличии двустороннего доступа к контролируемому паяному соединению, обеспечивающего возможность установки источника и детектора излучения в соответствии со схемами контроля.
2. Размеры фактически выявляемых дефектов зависят от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей изделия и технологии изготовления.
Методы неразрушающего контроля для обнаружения сквозных дефектов в паяных соединениях
ГОСТ 24715-81 Соединения паяные. Методы контроля качества
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Методы контроля качества
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на основные типы паяных соединений, выполненных по ГОСТ 19249-73 всеми способами пайки.
Стандарт устанавливает методы контроля качества паяных соед и нений с целью обнаружения поверхностных, внутренних и сквозных дефектов, указанных в табл. 1.
Выбор метода или комплекса методов контроля (табл. 2, 3, 4, 5) для обнаружения дефектов паяных соединений следует проводить в соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству п аяных соединений стандартами, техническими условиями и чертежами, утвержденными в установленном порядке, и с учетом размеров фактически выявляемых дефектов и производительности методов контроля.
Допускается использова н ие других методов контроля качества паяных соединений при условии обеспечения чувствительности, гарантирующей выявление дефектов, недопустимых по требовани ям технической документации на данное изделие, утвержденной в установленном порядке.
Дефекты паяных соедин ений
Сквозные дефек т ы
Поверхностное окисление, поверхностная пора, подрез и выходящие на поверхность: непропай, неспай, общая и локальная эрозии
Непропай, неспай, трещина, внутренняя пора, усадочная раковина, шлаковое включение, флюсовое включение, металлическое включение, н еметаллическое включение, общая и локальная э розии, паяльные остаточные напряжения, дефекты структуры паяного соединения (отклонения структуры от заданной технически ми условиями)
Методы контроля конкретных паяных соединений должны быть указаны в технической документации на изготовление, приемку и эксплуата ц ию изделий.
Методын еразруша ющ его контроля для обна ружения поверхностных дефектов в пая ных соедин ениях
Область приме н ен ия
Чувств и тельн ость (мин имальные размеры выявляемых дефектов)
Осо б енности метода
Подготовка и проведе ни е контроля по ГОСТ 23479-79
Соедине н ия, имеющи е доступные для осмотра поверхн ости
Л ю ми несцентно-цветной
Достоверность метода зависит от шероховатости контролируемой поверхности паяного соединения.
Соедине н ия, имеющи е поверхности, доступные для нанесени я пен етран тов и осмотра
Параметр и чески й
Одновременно с поверхностными дефектами выявляют дефекты, расположенные на глубине до 2 мм от поверхности
Соединения, имеющ и е поверхности, доступн ые для преобразователей дефектоск опов
Методы неразрушающего контроля для обнаружения внутренних дефектов в паяных соединениях
Харак теристик а метода
О б лас ть применени я
Чувствительность ( м инимальные размеры вы яв ляемых дефектов)
Осо б енн ости метода
Рад и ографи ческий
Чувствительность зависит от толщины и марок с оединяемых материалов и припоев.
Необходима биологическая защита от ионизирующего излучения в соответствии с нормами радиацио н ной безопасности и санитарными правилами
Р ади оск опи ческий
Отраж е нного излучени я (эхо-метод)
Прошедшего изл у чени я
Свободных колебан ий
Ак у ст ико-эми сси онный
Выявляют дефекты типа н епропаев. Определяют услов ные размеры дефекта, эквивалентную площадь, конфигурацию и число дефектов.
Н е вы являются де фекты, расположенные по глубине в мертвой зоне дефектоскопа, а та кже деф е кты, расположенные от отражающей поверхности на расстоянии меньшем, чем разрешающая способн ость дефектоскопа
Те п лом етрическ ий
Т е рмометрически й
Соединения, у которых толщи н а слоя, обращенного к при емнику излучения, не превышает 3 мм. Возможен контроль паяных соединений электронн ых схем и электрических цепей
Определяется чувствительностью измерительной аппаратуры
Оценку качества производят по величине электрического сопротивления или электропроводности контролируемого участка. Вид и характер дефекта не определяются
любых дефектов, есл и и х протяженность в направлении и злучения меньше удвоенной чувствительности контроля, определенной по эталонам чувствительности, и ли если изображения дефектов совпадают с другими изображениями, затрудняющими расшифровку (изображениями посторонних деталей, острых углов изделия, резких перепадов толщин паяемых элементов и т.п.);
трещин, плоскость раскрытия которых не совпадает с направлением излучения;
непропаев в случае, есл и разница между коэффициентами ослабления излучения при поем и паяемым материалом и толщина паяного шва не обеспечив ают достаточного радиационного контраста.
Радиографический и рад и оск опический контроль следует применять при наличии двустороннего доступа к контролируемому паяному соединени ю, обеспечивающего возможность установки источника и детектора излучения в соответствии со схемами контроля.
Методы н еразру шающ его контроля для обн аружениясквозных дефектов в паяных соединениях
Осо б енность метода
Порог чу в ст ви тельн ости течеи ск ате ля, м 3 ·Па/с
Формула для оце н ки порога чувствительности при индикации потока газа
Порог чувствительност и и спытаний зависит от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей к онтролируемых изделий и технологии контроля.
Определение герметичности изделий и ( и ли) их элементов, а также выявление отдельных течей
Способы контроля качества паяных изделий. Контроль паяных изданий должен осуществляться на стадии разработки технической документации, при производстве изделий и при выпуске готовой продукции.
Для оценки качества паяных изделий применяется контроль без разрушения и с разрушением.
Технический осмотр изделия невооруженным глазом или с применением лупы в сочетании с измерениями позволяет проверить качество поверхности, заполнение зазоров припоем, полноту галтелей, наличие трещин и других наружных дефектов. В соответствии с требованиями технических условий паяные изделия подвергают другим методам контроля.
Радиационный контроль Область применения методов радиационной дефектоскопии определяется ГОСТ 20426—82 [5].
Радиографический контроль применяют для определения внутренних дефектов в ответственных паяных изделиях, трещин в шве или паяемом металле, локального отсутствия припоя, наличия пор и инородных включений (табл. 5—7).
Радиоскопический метод позволяет наблюдать изображение контролируемого участка одновременно с просвечиванием. Целесообразная область применения радиоскопического метода приведена в табл. 8. Применяют радиоскопические установки ПТУ-38, ПТУ-39, МТР-1, МТР-2, РИ-10Т, РАП-150-7, РАП-160 и др.
Радиометрический метод позволяет производить автоматическую обработку результатов контроля. Разрешающая способность радиометрического метода приведена в табл. 9.
Ксерорадиографический метод. Для повышения производительности контроля и в целях экономии серебра создан метод получения изображения на фотополупроводниковых слоях из аморфного селена. Способ получения изображений на поверхности, электрические свойства которой изменяются под действием рентгеновского и у-излучения, называется ксерорадиографией, или электрорадиографией. Технология просвечивания паяных соединений этим методом аналогична технологии радиографического контроля. Этим методом возможен контроль. швов только на плоской поверхности изделий.
Радиационный контроль нашел применение в производстве печатного монтажа. Плата подключается к источнику питания и работает в предусмотренном для нее режиме. Регистрация дефектов осуществляется по изменению теплового поля.
Акустический контроль. К акустическому относится контроль ультразвуком, основанный на способности ультразвуковых колебаний отражаться от поверхности внутренних неоднородностей материала. Этим методом выявляют трещины, поры, раковины, шлаковые включения, незаполнение шва припоем.
‘ Разработан прибор для ультразвукового контроля косостыковых паяных соединений по двум схемам: зеркально-теневой — для контроля поверхности разделки, и эхо-импульсный — для контроля углов разделки. Контроль ведется наклонным искателем с углом призмы Р = 50° дефектоскопами УДМ-1М, УДМ-3, ДУК-66, портативным транзисторным ДУК-66П, специализированными ДУК-1ЩМ, ДУК-13ИМ и др.
Дефекты паяных соединений в двух и трехслойных конструкциях выявляются акустико-топографическим методом. Он эффективен для контроля дефектов, залегающих на глубине не более 3—5 мм. Преимущество метода — высокая производительность, наглядность результатов, возможность контроля большого ассортимента слоистых материалов.
5. Разрешающая способность радиографического метода контроля при использовании рентгеновских аппаратов
Толщина просвечиваемого металла
Напряжение на рентгеновской трубке, кВ, не более
6. Разрешающая способность радиографического метода контроля при использовании гамма-дефектоскопов
Толщина просвечиваемого металла, мм
У. Разрешающая способность радиографического метода контроля при использовании бетатронов
Толщина просвечиваемого металла, мм
8. Область применения радиоскопического метода
Контроль паяным и клееных соединений
Контроль паяный и клееных соединений, а также отливом и слитков
Рентгеновский электронно-оптический преобразователь (РЭОП), рентгенотелевизионная установка с рентгеновидико- ном
РЭОП, рентгенотелевизионная установка с рентгеновидико — ном, флуороскопический экран
Рентгенотелевизионная установка с РЭОП или рентгено — видиконом
Рентгенотелевизионная установка с РЭОП или с рентгеновиди коном, или с флуороскопическим экраном
РЭОП, рентгенотелевизионная установка с рентгеновидиконом
Реитгеиотелевизиои — ная установка с РЭОП или сцинтил — ляционным монокристаллом
Рентгенотелевизионная установка с РЭОП или сцннтил — ляциониым монокристаллом
9. Разрешающая способность радиометрического метода
Толщина металла, мм
Рентгеновские установки с напряжением 400—1000 кВ
Радиоизотопные источники |170Тш, ls2Ir, 137Cs, мСо
Ускорители на энергию 6—35 МэВ
Магнитный контроль, Контроль намагничиванием изделий из ферромагнитных материалов основан на резком изменении параметров магнитного поля в дефектных местах (трещины, непропаи, раковины, поры).
Магнитопорошковый метод основан на образовании в местах дефектов при намагничивании потоков рассеяния. Магнитопорош-
ковым методом выявляются дефекты о раскрытием 1—2,5 мкм, глубиной 25 мкм, длиной до 2,5 мм.
Магнитный порошок наносится сухим и мокрым способами. В качестве магнитного порошка используют окалину железа (магнетит), измельченную до состояния пудры. При мокром методе порошок наносится в виде суспензии (вода, масло, керосин). Перед нанесением суспензии контролируемое изделие должно быть обезжирено.
Контроль методом намагничивания осуществляется дефектоскопами: переносными (ПМД-70, 77ПМД-ЗМ), передвижным (МД50П), универсальными (УМДЭ—10 000, УМДЭ-2500), магнитографическим (МД-20Т) и др.
После контроля паяные изделия размагничиваются в переменном магнитном поле.
Магнитографический метод обеспечивает запись на магнитную ленту магнитных нолей рассеяния. Информация о результатах контроля считывается с помощью магнитографического дефектоскопа: возникающий на экране электрический сигнал пропорционален величине остаточного магнитного потока полей рассеяния дефектов, записанных на ленте.
Намагничивание контролируемого изделия производится также возбуждением вихревых токов с помощью переменного электромагнитного поля. Контроль осуществляется измерением воздействия поля вихревых токов на возбуждающий преобразователь. Разработано несколько методов электромагнитного контроля: фазовый, амплитудно-фазовый, амплитудно-частотный, многочастотный и их сочетания. Наибольшее применение нашли амплитудно-фазовый и амплитудно-частотный методы. Промышленностью серийно выпускают электромагнитные дефектоскопы марок ДНМ-15, ДНМ-500, ДНМ-2000 и др.
Капиллярные методы контроля основаны на проникновении в дефекты контролируемого изделия специальных индикаторных пенетрантов, имеющих цветовой тон или люминесцирующих при воздействии ультрафиолетового излучения. Этот метод применяется для обнаружения трещин, непропаев, пор и других дефектов. Последовательность операций контроля капиллярным методом: нанесение пенетранта и удаление его (протиркой салфетками, промывкой водой, специальными составами и др.) после выдержки, необходимой для затенения дефектов; покрытие мест контроля мелкодисперсным порошком или специальными красками, которые проявляют оставшийся в дефектных местах пенетрант. Образующийся след на месте дефекта можно наблюдать невооруженным глазом.
Различают четыре основных метода капиллярной дефектоскопии: люминесцентный, люминесцентно-цветной, люминесцентно — гидравлический и смачивание керосином.
Люминесцентный метод контроля отличается повышенной контрастностью пенетранта в результате введения в него люмине — сцирующих в ультрафиолетовом свете веществ,
В качестве индикаторного пенетранта при люминесцентном методе контроля нашел применение керосин. Фосфоресцирующим компонентом в керосине является норпол, дающий яркое желто — ееленое свечение. В качестве индикаторных пенетрантов можно применять люминесцентные жидкости типа ЛЖ — После проведения контроля эти жидкости удаляются водой. Последующая сушка ведется с помощью опилок.
Химический метод основан на химическом воздействии аммиака NH3 на фенолфталеин или азотнокислую ртуть, изменяющих свою окраску под действием аммиака В качестве контрольного газа при этом методе применяют 1 %-ную смесь аммиака с воздухом или 3 %-ную смесь аммиака с азотом. Индикаторную ленту приготавливают непосредственно перед контролем, пропитывая фенолфталеином или азотнокислой ртутью фильтровальную бумагу или белую ткань. Избыточное давление газа в процессе контроля берется 0,1—0,15 МПа.
Манометрический метод основан на регистрации изменения испытательного давления контрольного или пробного вещества, которым заполняется контролируемое изделие.
Галогенный метод основан на изменении эмиссии ионов нагретой металлической поверхностью при попадании на нее пробного вещества, содержащего галогены. Метод отличается высокой чувствительностью и применяется для контроля герметичности ответственных паяных изделий. Технические характеристики отечественных течеискателей приведены в табл. 10.
Масс-спектрометрический метод контроля основан на принципе разделения по массам ионов газов, проходящих через неплотности контролируемого изделия с помощью масс-спектрометров. Этот метод отличается высокой чувствительностью и применяется для контроля герметичности ответственных изделий. В качестве пробного газа используют водород, гелий, аргон и другие газы (наибольшее применение нашел гелий). В качестве контрольных газов применяют чистый гелий, смеси его с воздухом или азотом при концентрации гелия 10—90%. Для контроля герметичности нашли распространение гелиевые’ течеискатели со встроенным в них масс-спектрометром.
При контроле герметичности течеискателем необходимо создать такое заполнение изделия контрольным газом, при котором обеспечивается равномерная концентрация гелия во всем объеме изделия. Избыточное давление контрольного газа устанавливается в соответствии с техническими условиями. Проверку герметичности проводят путем перемещения щупа гелиевого течеискателя оо контролируемой поверхности.