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牌號(hào)：鐵鎳合金4J50

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：YB/T5235-2005

特性：在給定的溫度范圍內(nèi)具有一定的線膨脹系數(shù)。

用途：在電真空工業(yè)中和軟玻璃或相應(yīng)陶瓷進(jìn)行匹配封接。

?4J50化學(xué)成分：

牌號(hào)

C

?

?

Mn

Si

Al

Co

Ni

?? Fe

不?? 大?? 于

?

4J50

0.05

0.020

0.020

0.80

0.30

0.1

---

49.5～50.5

余量

?4J50絲材的抗拉強(qiáng)度：

狀態(tài)代號(hào)

狀態(tài)

抗拉強(qiáng)度，N/mm2

R

I

軟態(tài)

硬態(tài)

<590

>820

?4J50帶材的抗拉強(qiáng)度：

狀態(tài)代號(hào)

狀態(tài)

抗拉強(qiáng)度，N/mm2

R

I

軟態(tài)

硬態(tài)

<570

>700

?合金的平均線膨脹系數(shù)：

牌號(hào)

試樣熱處理制度

平均線膨脹系數(shù)a,10-6/?oC

20～ 300?oC

20～ 400?oC

20～ 450?oC

4J50

在氫氣氣氛中加熱至900±20?oC,保溫lh,以不大于5?oC/ min速度冷至200?oC以下出爐

?9.2～ 10.0

?9.2～ 9.9

?-------

?4J50合金的典型膨脹系數(shù)：

牌號(hào)

平均線膨脹系數(shù)a,10-6/?oC

20-100

oC

?

20-200

oC

20-300

oC

20-400

oC

20-450

oC

?

20-500

oC

20-600

oC

4J50

9.8

9.8

9.5

9.4

——

9.7

10.6

瓷件世能與結(jié)構(gòu)試驗(yàn)

陶瓷與金屬封接的氣密性、牢固性是封接質(zhì)量的主要指標(biāo)，麗牢固性又是陶瓷-金屬封接中保持氣密的重要因素。在所選用的封接方法確定之后，其封接的質(zhì)量與封接件的結(jié)構(gòu)形式、所用的陶瓷、金屬材料的物理機(jī)械性能(線膨脹系數(shù)、機(jī)械強(qiáng)度和彈性模量)及工藝因素有關(guān)。
.根據(jù)制管的待殊需要，其中陶瓷選用了大尺寸管殼的鎂橄欖石瓷，該瓷的本身強(qiáng)度較低、抗熱沖擊性能也較差，一般鎂橄欖石瓷適用于與鈦匹配較好的封接，應(yīng)用于小型三、四極管。圖內(nèi)至今還未用到大尺寸、異形的陶瓷-金屬管殼上去，而近幾年國外已有應(yīng)用，我們的工作也僅僅是第一次大膽嘗試。

2MgO·SiO， ， 少量的BaAl， SigO.， 熱膨脹系數(shù)較高， 體電阻高， 在做波范圍內(nèi)應(yīng)用隨頻率變化的介質(zhì)損耗小，但其抗張強(qiáng)度低，均為95瓷的1/3一1/2，因此陶瓷的熱穩(wěn)定性差，一般國產(chǎn)的95瓷加熱到800℃再放入冷水中迅速冷卻，瓷的熱穩(wěn)定性為重復(fù)10次，瓷件不炸。而鎂橄欖石瓷在清洗、素?zé)⒎饨拥倪^程中由于冷熱工藝處理不當(dāng)都可能炸裂，因此該瓷也只能與某些玻璃、鎳-鐵合金及鈦另件匹配封接。

結(jié)構(gòu)試驗(yàn)：具體結(jié)構(gòu)尺寸如圖2(a)、2(b)、2(c)所示。由于該瓷本身抗張強(qiáng)度差，再加上其形狀復(fù)雜，矩形框瓷內(nèi)的六個(gè)突臺(tái)與平面的連接處沒有過渡的圓弧，一側(cè)面還開有中1mm的小孔；方圓過渡的錐體瓷上下不一致，因而使封接端各部分不均勻，有臺(tái)階的地方封接面寬，沒有臺(tái)階的地方封接面窄，因此在平封結(jié)構(gòu)中不可避免的軸向拉應(yīng)力o，沿著瓷的一周分布不均勻，容易使應(yīng)力集中于最薄弱的環(huán)節(jié)，即二瓷面的交接處造成瓷的炸裂，封接件整體失敗。

一般情況下增加焊縫的寬度，可以增加封接件的強(qiáng)度!*1，但是對(duì)鎂橄欖石瓷來說，用于大尺寸的管殼以前在國內(nèi)也沒有進(jìn)行過的，再加上形狀特殊，就增加了封接的難度。國外該種結(jié)構(gòu)的瓷采用低熔點(diǎn)玻璃粉封接工藝，我們根據(jù)制管工藝的需要和可能選用了鈦一銀一銅法。在封接界面鈦一銀一銅合金與瓷的熱膨脹失配，而且合金很硬不能以其變形減緩封接應(yīng)力，封接面積大反而給封接界面增大應(yīng)力，因此寬的焊縫產(chǎn)生的封接應(yīng)力不可忽視。通過我們和制管室的具體試驗(yàn)證明了在滿足一定強(qiáng)度的要求下適當(dāng)減小封接面的尺寸，對(duì)減小封接應(yīng)力是有利的。因而將瓷件的封接面由寬減窄到4一5mm，突臺(tái)面與底平面的直角連接改用圓弧過渡，降低臺(tái)面高度使封接端面均勻一致。

?

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