4J34是結合我國的陶瓷特點研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃～600℃溫度範圍内具有與95%Al2O3陶瓷相近的線膨脹系數。主要用于和陶瓷進行匹配封接，是電真空工業中重要的封接結構材料。

試驗所用材料為 4J34 可伐合金、5005 鋁合金和 Al-Si-Mg 箔狀釺料，Al-Si-Mg 釺料的熔化溫度為 550 ℃。其化學成分見表 1~3 所列。試驗前，利用線切割 機将 4J34 可伐合金加工成 30 mm×10 mm×1.5 mm 的試樣，将 5005 鋁合金加工成 7 mm×7 mm×5 mm 的試樣。商業購買的 Al-Si-Mg 箔狀釺料厚度為 150 μm。

釺焊前，使用砂紙對金屬待焊表面進行逐級打磨， 并使用丙酮溶液對待焊母材進行超聲清洗。為了去除 鋁合金表面氧化膜，在 40 ℃條件下，用稀 NaOH 溶v> 液進行超聲堿洗，再用稀 HNO3 溶液進行酸洗。釺焊 試驗在 Cnetorr6165015T 真空擴散焊機内進行，釺 焊溫度分别為 560、570、580 和 590 ℃，保溫時間分 别為 5、10、15、20 和 25 min。

焊後采用掃描電鏡(SEM， S4007)觀察界面組織及斷口形貌；用旋轉陽極 X 射 線衍射儀(XRD，D/max-rb)對界面産物進行物相分析， 确定反應産物；采用 INSTRON MODEL 5569 電子萬 能試驗機進行壓剪測試。

接頭界面處Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ這 3 個反應層 主要由 Fe-Al 之間形成的不同類型的金屬間化合物構 成。為進一步确定接頭的界面反應産物，對接頭斷口 界面進行了 XRD 檢測，其結果如圖 2 所示，表明界面有 FeAl 和 FeAl3化合物生成，這與采用能譜分析的 結果一緻。

4J34硬度 深沖态帶材的硬度應符合表3-1的規定。厚度不大于0.2mm的帶材不做硬度檢驗

4J34是結合我國的陶瓷特點研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃～600℃溫度範圍内具有與95%Al2O3陶瓷相近的線膨脹系數。主要用于和陶瓷進行匹配封接，是電真空工業中重要的封接結構材料。

4J34物理及化學性能物理性能如圖：

1) 采用 Al-Si-Mg 釺料釺焊 5005 鋁合金與可伐合 金，當釺焊溫度為 580 ℃、保溫時間為 15 min 時， 由于液态釺料中的 Al 與可伐合金中 Fe 的擴散和溶解 行為導緻界面有不同類型的 Fe-Al 金屬間化合物反應 生成，此時接頭的界面結構可表示為 Kovar/FeAl/ FeAl3/FemAln α(Al)/5005。

2) 當釺焊工藝參數較低時，5005 鋁合金表面存 在殘餘氧化膜，因此，焊縫中有較多的裂紋和氣孔等 缺陷出現；當釺焊溫度升高至 580 ℃時，焊接缺陷消 失，焊縫成形良好；當釺焊工藝參數進一步增加時，

由于焊接熱輸入量過大，焊縫産生裂紋、過燒等焊接 缺陷。 3) 随着釺焊溫度的升高或保溫時間的延長，接頭 的抗剪強度呈現先升高後降低的變化趨勢。當釺焊溫 度為 580 ℃、保溫時間為 15 min 時，接頭獲得最大 抗剪強度 81 MPa。

4) 釺焊溫度對接頭斷裂位置具有明顯的影響，當 釺焊溫度較低時，接頭斷裂于鋁合金側氧化膜層及鋁 合金内；當釺焊溫度升高至 580 ℃時，接頭斷裂于 FemAln α(Al)反應層中。

淞鋼

4J34合金組織結構 該合金的組織為單相奧氏體。按1.5規定的熱處理制度處理後，4J34再經-78.5℃下冷凍，不應出現馬氏體組織。

當合金成分不當時，在常溫或低溫下将發生不同程度的奧氏體(γ)向針狀馬氏體(α)轉變。相變時伴随着體積膨脹效應。合金的膨脹系數相應增高，緻使封接件的内應力劇增，甚至造成部分損壞。影響合金低溫組織穩定性的主要因素是合金的化學成分。從Fe-Ni-Co三元相圖中可以看到，鎳是穩定奧氏體(γ)相的主要元素，鎳含量偏高有利于γ相的穩定。随合金總變形率增加其組織愈趨向穩定。合金的成分偏析也可能造成局部區域的γ→α相變。此外，晶粒粗大也會促進γ→α相變[2,5,6]。

4J34晶粒度 标準規定，深沖态帶材的晶粒度應不小于7級，小于7級的晶粒不得超過面積的10%。對厚度小于0.13mm的帶材，估計平均晶粒度時，沿帶材厚度方向晶粒個數應不少于8個。

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