При нагреве изделия, собранного из деталей с капиллярными зазо­рами между ними и находящихся под давлением, может иметь место контактный теплообмен, влияющий На продолжительность иагрева собранного нод пайку изделия.

Непосредственный контакт деталей при их механическом сопри­косновении происходит в отдельных точках (пятнах) или в группах Точек с номинальной поверхностью, что обусловлено шероховато­стью, волнистостью н макроиеровностями на сопрягаемых поверх­ностях. Вследствие более высокой теплопроводности контактирую­щих металлов по сравнению с межконтактной средой между выс­тупами неровностей линии теплового потока стягиваются к местам контакта н между ними образуется температурный градиент.

При малой высоте контакта пренебрегают теплообменом вдоль зазора и теплообменом от свободной конвекции, а при нагреве ниже 700—750“С — и от излучения.

Исследования контактного теплообмена показали [86J, что - тер­мическое сопротивление контакта RK*= 1/а* (где а„— коэффициент теплопередачи контакта) с увеличением нагрузки иа соприкасаю­щиеся поверхности понижается по линейному закону для - относи­тельно твердых н малотеплопроводных материалов (например, ста­ли) н по экспоненте—для мягких и высокотеплопроводных (напри­мер, алюмциий, медь, бронза).

С увеличением чистоты обработки контактирующих поверхно­стей термическое сопротивление понижается и при высокой ее чис­тоте мало зависит, от нагрузки. RK также повышается о повыше­нием температуры в зоне раздела.

Величина термического сопротивления контакта может быть снижена путем введения в зону контакта газов с повышенной теп­лопроводностью, жидкостей или фольги из мягких металлов.

Термическая проводимость контакта для плоских поверхностей может быть подсчитана по уравнению

1 2Хс____ 1.9 1 Мм

Rk h-cpi + *сра ’ 3eBSH ’

где Йсщ И /*ср!—средняя высота выступов микронеровностей пер­вой и второй поверхностей.

Первое слагаемое в этом уравнении — тепловая проводимость межконтактной среды, второе — тепловая проводимость через места теплового контакта металлов; Яс — коэффициент теплопроводности межконтактной среды; Ям — приведенная теплопроводность контак­тирующих металлов ІЯм=2ЯміЯм2/(Ямі+Ям2)]; N — номинальная на­грузка; сгв — временное сопротивление разрыву; 5* — номинальная (геометрическая) 'площадь контакта.

Термическое сопротивление межконтактной среды /?с=Лсрі + г)-Лср2/2Яс наиболее эффективно снижается при укладке в зазор олова, при гальваническом покрытии стали медью и при давлении ,8—5 МПа в 8—10 раз.

Термическое сопротивление контакта уменьшается с повышением теплопроводности контактирующих материалов, увеличением сжа­тия, повышением класса чистоты обработки. В условиях глубокогв вакуума наблюдается значительное увеличение термического сопро - : тивлення контактов.

Термическое сопротивление физического контакта описывается выражением [Зов5н/(2, ШЯм) ] • 10-4. Как следует из формул

для Rc и RK, их минимальное значение для плоских шероховатых поверхностей обеспечивается при отсутствии. волнистости и микро* неровностей.

ш

После расплавления Ярнпоя и заполнения нм зазоров - Между деталями термическое сопротивление контактов, резко снижается и определяется теплопроводность паяного шва.