4j50焊接性能怎么样4j50管执行标准
上海闽钢tes:A1a3a1a6a6a3a6a8a1a9a9a
4J50合金钢,铁镍定膨胀合金是通过调整镍含量而获得在给定温度范围内能与膨胀系数不同的软玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨胀合金其膨胀系数和居里点随镍含量增加而增加。该组合金是电真空工业中使用的封接结构材料。
组织结构
1、4J50相变温度:
2、4J50时间-温度-组织转变曲线:
3、4J50合金组织结构:该组合金均为稳定的奥氏体组织。
4、4J50晶粒度:合金深冲带的晶粒度应不小于7级,小于7级的晶粒度不得超过面积的10%。厚度小于0.13mm的带材估计平均晶粒度时,沿带材厚度方向的晶粒个数应不少于8个。
工艺性能
1、4J50成形性能:该合金很容易进行冷、热加工。热加工温度不宜过高,加热时间不宜过长,应避免在含硫的气氛中加热。当带材冷应变率大于75%时,退火后会引起塑性各向异性。冷应变率在10%~15%,加热到950~1050℃时(在钎焊过程中不可避免)晶粒长大,致使合金塑性降低,对于薄的截面还可能丧失金属的真空气密性。因此成品的终应变率应控制在60%左右[2,5]。
2、4J50焊接性能:该合金具有良好的焊接性能,可钎焊和点焊。该合金与软玻璃等材料封接前应进行预氧化处理。
3、4J50零件热处理工艺:热处理可分为:消除应力退火、中间退火及预氧化处理。
(1)、消除应力退火:为消除零件在机械加工后的残存应力要进行消除应力退火:430~540℃,保温1~2h,炉冷或空冷。
(2)、中间退火:为消除合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程中引起的加工硬化现象,以利于继续加工。工件需在真空或保护气氛中,加热到700~800℃,保温30~60min,然后炉冷、空冷或水淬。
(3)、预氧化处理:该组合金作封接材料使用时,在封接前应进行预氧化处理。使合金表面生成一层厚度均匀、致密的氧化膜。零件在1100℃下,在饱和湿氢中,加热30min,然后在大约800℃的空气中氧化5~10min。零件的增重在0.1~0.3mg/cm2为适宜。
该组合金不能用热处理硬化。
4、4J50表面处理工艺:在热处理、焊接或玻封之前,必须清除金属表面污物、油脂。氧化层严重时可采用喷砂或先在熔融碱液中浸泡,然后再酸洗。轻微氧化皮可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗。
5、4J50切削加工与磨削性能:该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具,低速切削加工,切削时可使用冷却剂。磨削性能良好。
金属另件的性能及结构试验
金属另件的成分采用Ni:50%、Fe:50%的铁镍定膨胀4J50,其膨胀系数为9.8一11×10-*/℃,与镁橄榄石瓷相比略大一些。
筒内最大轴向应力增大,所以应当减薄焊缝区的金属,使其较容易产生弹性形变,从而减小封接应力是确保封接件成品率的措施之一。当封接面处的厚度为0.6mm时,封接和使用过程中的成品率较低,常常出现瓷件的炸裂,将封接面处另件的厚度减薄为0.5mm或在满足制管强度的要求下再薄一些,可以提高成品率,故封接面处另件厚度采用0.4mm的金属另件为宜。
为减小封接面处的应力,另件除了要有一定的光洁度外,还要有一定的平整度,否则另件与瓷件的装配会出现缝隙,产生封接应力,焊料填不满,造成漏气。另件经研磨平整、烧氢退火(定形)、电镀后待用。
银铜焊料与氢化钛用量的选择
氢化钛的含量、焊料的用量与封接质量有很大的关系,如图4、5所示(*1。从图4中可看出含Ti量2.5%(曲线a)的抗拉强度很低,焊料中含钛量高于3%抗拉强度明显地增大;含钛量6%和4%的焊料抗拉强度则更高。含钛量4%的焊料封接温度为820一860℃;含钛量6%焊料封接温度为860一900℃,封接强度可达800kg/cm(对氧化铝瓷而言)
我们采用含钛量4%的焊料,厚度分别为0.06、0,09、0.12和0.15mm的焊料,在封接温度830℃,保温3分钟。从图5可看出0.06mm焊料的用量太少,焊料不足,未填满焊缝的间隙,没有足够的活性钛与陶瓷反应;厚度为0.09一0.15mm的焊料可以得到较高的抗拉强度;若焊料用量过多(厚度超过0.2mm),在焊缝中会形成较厚的焊料层,由Ti-Ag-Cu合金较硬脆!'1,因而过厚的焊料会减小焊料的“松驰”能力,使封接应力增大,从而导致封接强度的降低;此外,焊料用量过多,还会使焊料到处流散,影响陶瓷的绝缘和另件的氩弧焊接。
我们采用纯度为99.7%,颗粒度为320目的国产氢化钛粉,经过玛瑙研体研磨和真空熔炼的银铜焊料(72%Ag、28%Cu)在中外54mm、壁厚3mm的95瓷上进行焊料用量的试验,试验结果如表3所示。最后选用厚度为0.15mm的焊料,氢化钛涂层厚度控制在45-50pm范围内,使钛的含量约占总焊料量的4%。