27.2. Методы неразрушающего контроля

Данные испытания производятся в соответствии с ГОСТ 24715-81. Настоящий стандарт распространяется на основные типы паяных соединений, выполненных различными способами по ГОСТ 1924973. Стандарт устанавливает методы контроля качества паяных соединений с целью обнаружения поверхностных, внутренних и сквозных дефектов, указанных ниже.

Поверхностные дефекты.

Поверхностное окисление, поверхностные поры, подрез и выходящие на поверхность непропай, неспай, общая и локальная эрозия.

Внутренние дефекты.

Непропай, неспай, трещина, внутренняя пора, усадочная раковина, шлаковое включение, флюсовое включение, металлическое и неметаллическое включение, общая и локальная эрозия, паяльные остаточные напряжения, дефекты структуры паяного соединения.

Сквозные дефекты

Непропай, неспай, общая и локальная эрозия, сочетание внутренних и наружных дефектов, приводящее к течи.

Технология контроля паяных соединений должна быть установлена технической документацией, разработанной в соответствии с ГОСТ 3.1102–81 и ГОСТ 3.1502-74.

Для обнаружения и контроля дефектов в паяных соединениях применяются следующие виды неразрушающего контроля: оптический, проникающими веществами (капиллярные), вихретоковый, радиационный, акустический, тепловой, электрический и разрушающий контроль.

Методы неразрушающего контроля для обнаружения поверхностных дефектов в паяных соединениях, их особенности и чувствительность приведены в табл. 27.1, для обнаружения внутренних дефектов  в табл. 27.2, для обнаружения сквозных дефектов  в табл. 27.3.

Таблица 27.1. Методы неразрушающего контроля для обнаружения поверхностных дефектов в паяных соединениях (с учетом ГОСТ 24715-81)

№	Вид контроля (ВК)	Метод контроля (МК)	Чувствительность метода (ЧМ)	Стандарт на метод контроля и область применения метода (СОП)
1	Оптичес-кий	Визуальный, визуально-оптический	Выявляет дефекты величиной < 0,1 мм при использовании оптических приборов с увеличением до 30 крат.	Соединения, имеющие доступные для осмотра поверхности (в соответствии с ГОСТ 2347979)
2	Капил-лярный (проника-ющими вещества- ми)	Цветной, люминесцентны, люминесцентно-цветной	Достоверность метода зависит от шероховатости контролируемой поверхности паяного соединения	Соединения, имеющие поверхности, доступные для нанесения пенетрантов и осмотра (в соответствии с ГОСТ 1844280)
3	Вихрето-ковый	Трансформа-торный, параметрический	Параметр шероховатости поверхности контролируемых соединений Rz = 40 мкм	Соединения, имеющие поверхности, доступные для преобразователей дефектоскопов; дефекты с раскрытием 0,0005–0,001мм и глубиной 0,2 мм. Одновременно с поверхностными дефектами выявляют дефекты, расположенные на глубине до 0,2 мм от поверхности
Примечание. Размеры фактически выявляемых дефектов зависят от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей изделий и технологии изготовления.

Т

107 Глава 2. Контроль свойств паяных соединений

аблица 27.2. Методы неразрушающего контроля для обнаружения внутренних дефектов в паяных изделиях (с учетом ГОСТ 2471581)

№	Вид контроля ВК	Метод контроля МК	Чувствительность метода ЧМ	Стандарт на метод контроля и область применения метода СОП
1	2	3	4	5
1	Радиации-онный	Радиографический	25 % от суммарной просвечиваемой толщины материала; зависит от толщины и марок соединяемых материалов	В соответствии с ГОСТ 2042675
2	»	Радиоскопиче-ский	38 % от суммарной просвечиваемой толщины материала; зависит от толщины и марок соединяемых материалов	В соответствии с ГОСТ 2042675
3	Акусти-ческий	Отраженного излучения (эхо-метод), прошедшего излучения, резонансный, свободных колебаний, акустико-эмиссионный	Определяют условные размеры дефекта, эквивалентную площадь, конфигурацию и число дефектов, дефекты площадью 115 мм^2 при толщине материала 2,5150 мм соответственно. Метод не гарантирует выявление одиночных пор, шлаковых и инородных включений диаметром 1 2 мм. Не выявляются дефекты, расположенные по глубине в мертвой зоне дефектоскопа, а также дефекты, расположенные от отражающей поверхности на расстоянии меньшем, чем разрешающая способность дефектоскопа	Выявление дефектов типа «непропаев». Область применения не ограничена (кроме соединений, не имеющих доступа для ввода и приема ультразвуковых колебаний, и соединений, обладающих повышенным затуханием ультразвуковых колебаний)

Окончание таблицы 27.2.

1	2	3	4	5
4	Тепловой	Теплометрическийтермометрический	Необходимо создание теплового потока в направлении, перпендикулярном поверхности соединения	Выявление дефектов типа «непропаев» в соединениях, у которых толщина слоя, обращенного к приемнику излучения, не превышает 3 мм. Возможен контроль паяных соединений электронных схем и электрических систем (в соответствии с ГОСТ 23483-79)
5	Электрический	Электрический	Качество оценивают по величине электрического сопротивления или электропроводности контролируемого участка. Вид и характер дефекта не определяются. Чувствительность зависит от чувствительности аппаратуры	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 (изображения 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 27.3. Методы неразрушающего контроля для обнаружения сквозных дефектов в паяных соединениях (с учетом ГОСТ 24715–81)

№ п/п	Вид контроля (ВК)	Метод контроля (МК)	Чувствительность метода (ЧМ)	Стандарт на метод контроля и область применения метода (СОП)
1	Проника-ющими вещества-ми – течеиска-ние	Радиоактивный	Порог чувствительности испытаний зависит от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей контролируемых изделий и технологии контроля	Определение герметичности изделий и/или их элементов, а также выявление отдельных течей (в соответствии с ГОСТ 2403480)
2	То же	Манометриче-ский	Способы: компрессионный, вакуумный, камерный. Порог чувствительности испытаний зависит от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей контролируемых изделий и технологии контроля	То же
3	То же	Масс-спектрометри-ческий	Способы: вакуумной камеры, накопления при атмосферном давлении, опрессовки в камере, опрессовки замкнутых оболочек, обдува	То же
4	Течеиска-ние газовое	Галогенный, пузырьковый, ультразвуковой, катаро-метрический, химический, инфракрасный	Порог чувствительности испытаний зависит от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей изделия	Определение герметичности изделий (в соответствии с ГОСТ 2403480)
5	Течеиска-ние жидкост-ное	Люминесцент-ный (цветной), электрический	Порог чувствительности зависит от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей контро- лируемых изделий	Определение герметичности изделий, их элементов, а также выявление отдельных течей

Новый, быстро развивающийся рентгенотелевизионный метод описан в ГОСТ 2794788. Он применяется для контроля как паяных, так и сварных конструкций.

В ГОСТе 2154976 приведен металлографический метод определения эрозии при пайке и лужении по глубине металла. Контроль глубины эрозии проводят при выборе припоя и материала изделия, разработке технологического процесса пайки и лужения и измерения их параметров.

Шлифы для определения эрозии при пайке и лужении изготавливают из паяных внахлестку или луженых образцов. Приводятся формы и размеры образцов, описана подготовка к испытанию и проведение испытаний. Глубина химической эрозии определяется на шлифах, поверхность которых подвергается травлению для выявления структуры и исследуется с использованием металлографических микроскопов при 50 – 500 кратном увеличении.

В ГОСТ 2042681 дан перечень дефектов, выявляемых радиационными методами дефектоскопии. Это трещины, непропаи, раковины, поры, неметаллические и металлические включения. В разделе 22.1.2 рассмотрены особенности и чувствительность этих методов.

Дополнением к ГОСТ 2471581 является ГОСТ 2612684, который устанавливает ультразвуковые методы контроля качества паяных соединений и применяется для выявления внутренних дефектов. Ультразвуковой контроль следует проводить после исправления дефектов, обнаруженных при внешнем осмотре. При контроле паяных соединений следует применять эхо-метод, зеркальный эхо-метод, теневой или зеркально-теневой методы.

При контроле нахлесточных и тавровых паяных соединений применяются раздельно-совмещенные и прямые преобразователи, при контроле стыковых паяных соединений  наклонные преобразователи.

При обнаружении дефектов устанавливают чувствительность оценки и определяют следующие их характеристики:

- эквивалентную площадь дефектов;

- число дефектов на длине соединения, установленной в технической документации на контроль;

- расстояние между дефектами;

- координаты дефектов для стыковых соединений;

- условные размеры дефектов;

- протяженность и высоту (для стыковых соединений);

- протяженность (для нахлесточных соединений).

Способы определения характеристик дефектов должны соответствовать ГОСТ 1478286.

Качество паяных соединений оценивается по двухбалльной системе:

балл 1 – неудовлетворительное качество: в соединении выявлены недопустимые дефекты или число допустимых дефектов превышает норму, установленную в технической документации на контроль;

балл 2 – удовлетворительное качество: в соединении выявлены только допустимые дефекты и число их ниже нормы, установленной в технической документации на контроль, или дефекты не обнаружены.