[发明专利]一套陶瓷窗的装配焊接工装及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷窗加工工艺技术领域，具体来说是一套陶瓷窗的装配焊接工装及其使用方法。

背景技术

陶瓷窗是微波传输系统上常用的一种微波器件，它隔离微波传输线充气部分和真空部分，让微波能量无反射地通过，起到能量传输和气体密封的作用。陶瓷窗的微波性能与它的结构尺寸密切相关，因此在陶瓷窗的加工工艺中，对结构尺寸的精度要求非常严格。由此可见，对于陶瓷窗加工，一套好的工装是焊接出具有良好微波性能陶瓷窗的一个重要因素。通常采用的陶瓷窗焊接工装较为简单，大多先将陶瓷窗分解成若干单元分别焊接，然后再将各单元组件组焊为一个整体，这种方法既难以保证陶瓷窗的结构精度，又增加了陶瓷窗的制造成本，因此需要研究更为有效的工装方法，以简化陶瓷窗的焊接程序，提高生产效率，降低制造成本。

发明内容

本发明的目的是为了弥补已有技术的不足，提供了一套陶瓷窗的装配焊接工装及其使用方法，很好地解决了以往陶瓷窗焊接过程中出现的因多次装配焊接难保证结构精度的问题，大幅度提高了生产效率，降低了陶瓷窗制造成本。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一套陶瓷窗的装配焊接工装，其特征在于：包括有固定陶瓷窗窗体四周的主体工装模具、固定陶瓷窗窗体上下端的内腔支撑结构以及固定冷却水接头的挡板，所述主体工装模具由三个工装单元组成，分别为上工装单元、中工装单元和下工装单元，所述上工装单元、中工装单元和下工装单元均由两个半圆结构组成，其两两对合后固定，且对合后内孔均为台阶孔，其台阶孔的孔径与陶瓷窗窗体中的圆波导段配合，所述内腔支撑结构由上波导内腔支撑结构和下波导内腔支撑结构构成，所述挡板为两个，呈对称分布，卡装在中工装单元预留好的槽内，结构完全相同，所述上波导内腔支撑结构、下波导内腔支撑结构以及挡板上分别设有调节螺丝。

所述的上工装单元、中工装单元和下工装单元的侧壁上分别设有多个、呈间隔分布的模具装配工艺槽，工艺槽上分别有安装孔，上工装单元、下工装单元分别通过螺栓与中工装单元固定在一起。

所述的上工装单元和下工装单元的台阶孔分别为三道台阶的台阶孔，上工装单元和下工装单元分别关于中工装单元是一一对称分布的，且上工装单元两半圆组合后内孔直径从上往下逐渐增大，下工装单元两半圆组合后内孔直径从下往上逐渐增大。

所述的所述的上波导内腔支撑结构包括有压板，所述压板的两侧焊接有向外延伸的触角，压板中部分布有三个锁紧螺丝，所述下波导内腔支撑结构包括有压板，所述压板的中部分布有三个锁紧螺丝。

所述的陶瓷窗的装配焊接工装的使用方法，其具体步骤如下：

（1）、装配陶瓷窗主体工装模具   

首先，分别完成上工装单元与陶瓷窗上锥形过渡波导的装配，下工装单元与下锥形过渡波导的装配，装配的方法是将两个半圆结构固定在锥形过渡波导的外面，之间用螺栓连接；然后实现圆波导和上锥形过渡波导的圆波导端装配，及圆波导和下锥形过渡波导的圆波导端装配；最后，将中工装单元固定在圆波导的外面；

（2）、装配内腔支撑结构和挡板   

在装配完主体工装模具之后，首先装配的是上波导内腔支撑结构，为了使其不从波导口掉下去，在其上焊接了四个触角，调节内腔支撑结构上的调节螺丝，使其在前后左右四个方向上作尺寸调整来固定波导内腔，接着装配下波导内腔支撑结构，往下波导腔内放入一个截面积比矩形波导口稍小的矩形陶瓷垫块，再在波导内腔放入内腔支撑结构，矩形陶瓷垫块的一端顶着陶瓷窗的陶瓷片，另一端顶着内腔支撑结构，最后再装配定位两个水接头的挡板，挡板首先被卡在主体工装模具的中工装单元预先留好的槽内，这样挡板就不能移动了，然后通过调节挡板上的调节螺丝，使其顶住水接头，使水接头在焊接时不发生位移；

（3）、整体式一次性焊接

将装配完的陶瓷窗放入氢气炉中进行焊接，具体的操作步骤为：首先对氢气炉进行抽真空，充入氢气，接下来进行的是最关键的一步，通过控制温度，使温度慢慢上升到某几个关键的焊接点温度，范围从200℃到820℃左右，并分别在此几个关键点温度上进行不等时间的持续焊接，焊接完成后，再通过向氢气炉中充入氮气来排出氢气，最后通过自然冷却，慢慢降低温度，使氢气炉中到达常温，此时陶瓷窗完成整个焊接过程；

（4）、拆分取成品

首先拆下上波导内腔支撑、下波导内腔支撑，然后再调松挡板中的调节螺丝，最后依次拆下中工装单元、上工装单元和下工装单元，即可得到符合精度要求的整体式一次性焊接成型的陶瓷窗。