膨胀合金4J34镍基高温、强度焊接、导热率电导率

4J34产品概述

4J34是结合我国的陶瓷特点研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃～600℃温度范围内具有与95%Al2O3陶瓷相近的线膨胀系数。主要用于和陶瓷进行匹配封接，是电真空工业中重要的封接结构材料。

针对热轧开坯、 热处理、 酸洗产生的缺陷， 要在本工序予以清除，同时焊接成卷， 供给冷轧机轧制半成品、 成品带材。工艺流程： 开头→矫直→水磨→干抛→切头→焊接→冲洗→烘干打卷。

4J34相近牌号

俄罗斯 31HК(Ni31Co20)

美国 Ceramvar(Ni27Co25)

德国 Vacon20(Ni28Co20)

酸洗过的钢带经开卷、 水磨、 干抛光、 等离子焊接、 打卷形成初轧钢卷。 水磨机砂轮转数 1470r/min， 砂轮粒度： 100~120， 砂轮材质： 树脂或粘土结合剂的砂轮。 砂轮的宽度一般大于或等于钢带宽度 3~5mm。 钢带每面水磨次数应≥4 次， 直至钢带表面粗糙度达到ra=2~3μ m， 表面没有划伤、 裂纹、 起皮等缺陷。 水磨的原则是多道次小压下轻磨， 强行压下修磨易于把砂轮面压入钢带表面， 影响钢带表面质量。

化学成分

C ≤0.05

Mn ≤0.50

Si ≤0.30

P ≤0.02

S ≤0.02

Ni 28.5-29.5

Co 19.5-20.5

Fe 余量

经水磨后， 个别钢带仍存在局部缺陷， 采用手把砂轮清除， 该类局部缺陷指凹坑、 重皮、 严重划伤， 局部修磨后， 应圆滑过渡， 不能形成新的凹坑和产生新的类似划伤的缺陷。

焊接前， 将待焊的钢带压牢， 对好焊缝， 力争焊后各支钢带相对平直， 防止因焊缝没有对好产生侧弯， 并清除焊缝处油污。 焊接时焊口不得出现缺口、 漏焊、 虚焊以免造成后工序冷轧断带。

4J33物理性能

密度g/cm3 8.29

熔点℃ 1450

热导率λ/(W/m•℃) 17.6(100℃)

弹性模量GPa 142

电阻率μΩ•m 0.45

影响冷轧钢带表面质量、 性能主要因素有： 轧制面、 轧制速度、轧制道次、 压下率、 乳化液、 轧辊材质及表面精度等。轧机选用四辊可逆冷轧机， 最大轧速 90m/min, 工作辊规格： φ175~190×500mm， 支持辊规格： φ 430~450×500mm 允许最大轧制力2940kn， 实测为 2254kn。 轧制所用坯料规格： 2. 5~6. 0mm×
100~320mm， 轧制成品规格： 0. 35~3. 0mm×100~300mm。

4J43在常温下合金的机械性能的最小值

热处理方式 固溶处理

抗拉强度σb/MPa 539

屈服强度σp0.2/MPa 343

延伸率σ5 /% 32

布氏硬度 HBS 158

十二辊可逆冷式轧机， 工作辊规格： φ 36~43×350mm， 中间传动支持辊规格： φ 45. 5~50×301mm， 外支持辊规格： φ 120×80mm，最大轧速 90m/min, 轧制所用坯料规格： ＜0. 6mm×60~270mm， 轧制成品规格： 0. 05~0. 3mm×60~270mm。

中间轧程和成品轧程轧制时原轧制的下表面需改为本次轧制的上表面上料， 便于去掉上次轧制时产生的表面缺陷。

4J34应用概况与特殊要求

该合金经航空工厂长期使用，性能稳定。主要用于电真空元件与Al2O3陶瓷封接。制造大型电子管和磁控管的电极、引出盘和引出线。在使用中应使选用的陶瓷与合金的膨胀系数相匹配。当选用合金时，应根据使用温度严格检验低温组织稳定性。在加工过程中应进行适当的热处理，以保证材料具有良好的深冲引伸性能。当使用锻材时应严格检验其气密性。

轧制速度越高， 轧后钢带表面粗糙度越大。
轧制道次越多， 钢带表面粗糙度越小， 表面越光洁； 为了提高表面质量和尺寸公差精确度， 允许适当增加道次。 例如： 由 1. 2mm厚钢带轧制到 0. 4mm 厚轧制了 7 个道次。