[发明专利]含钽材料的电子枪芯的高频焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子枪芯的焊接组装方法，具体涉及含钽材料的电子枪芯的高频焊接方法，属于电真空器件领域。

背景技术

钽材料具有很好的热屏蔽作用，因此在电真空行业内钽材广泛应用于电子枪芯的零件，但钽在一定温度下会与氢气、氮气反应，使钽材的物理性能和力学性能降低，反应剧烈的导致钽质材料脆断，进而导致整个电子枪芯报废。且现有技术在焊接过程中，由于焊接的高温，会引起的材料内低熔点的杂质元素蒸发对阴极产生不良的影响，且焊后白铜材质的控制极支撑筒和控制极底盘明显被氧化。如对于多注速调管，其控制极底盘上均布有六个电子枪芯，为保护阴极，采用含有低蒸汽压的金镍铜焊料钎焊连接，电子枪芯内部的阴极支撑筒、阴极上支撑筒、阴极下支撑筒都为钽材，在氢气气氛下焊接易造成氢脆，在氮气气氛下焊接易氮脆，氢脆严重。且在金镍铜焊接温度下，钽材丧失了其应有的力学性能，因此现有技术还不能很好的实现含钽材料的电子枪芯的焊接。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，通过大量实验研究，本发明筛选了不同的焊接方式，确定采用高频焊接的方法进行焊接，另外对高频焊接工装模具进行筛选，优选出石墨模具作为高频加热过程中电子枪芯的固定和传热模具，本发明还对焊接工装设备进行了大量实验筛选，优选出一整套工装，另外本发明对高频加电电流、升温时间、保温时间等参数进行了大量实验筛选，确定了最佳的加电电流、升温时间和保温时间。优选出一套适合含钽材料的电子枪芯的高频焊接方法。

本发明优选出的焊接方法，工装结构设计合理，操作方便，焊接后焊缝光滑、焊料浸润焊缝良好、无虚焊、漏焊现象；金属材料无吃铜、氧化、变形、氢脆现象，陶瓷件无炸裂，取得了突破性的成果。

技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案如下：

一种含钽材料的电子枪芯的高频焊接方法，它包括以下步骤：

a、装炉过程：

在对石墨模具进行前处理，然后把待焊接的电子枪芯装配好，放在处理好的石墨模具上，然后升起焊炉的钟罩，在石墨模具下面依次垫上瓷环和不锈钢支撑装置，然后调节升降装置，使石墨模具与高频加热线圈齐平，并保证高频加热线圈与待焊接的电子枪芯同心，且使高频加热线圈与待焊接的电子枪芯的四周间隙相同；

b、通气保护过程：

降下钟罩，并用卡爪将钟罩和设备台面卡紧、密封；

然后依次打开氢气阀门、第一出气口阀门，关闭设备上的氩气阀门、第二出气口阀门，调节氢气流量计，使氢气流量达到最大数值，将钟罩内其它气体排干净；

然后依次打开氩气阀门、第二出气口阀门，关闭氢气阀门、第一出气口阀门，调节氩气气流量计，向钟罩内通入氩气，将钟罩内氢气气体排干净；

c、加电高频加热焊接过程：

调整设备加电旋钮，设置阳极电流为3.5～5A，维持6～15min，使待焊接的电子枪芯的待焊部位的焊料金镍铜全部熔化，焊料熔化后保温5～20s，并将阳极电流归零；

d、冷却过程：

继续给钟罩内通入氩气，冷却35min以上，然后将焊接好的电子枪芯取下。

作为优选方案，以上所述的含钽材料的电子枪芯的高频焊接方法，所述的石墨模具前处理方法为先用丙酮溶液超声波清洗30～40min，去除油污，然后在氢气上灼烧，直至没有烟状物质产生，最后在硬焊台上加热到900～1100℃左右，保温2～5min，进一步去除石墨内部的油污等杂质元素。

作为优选方案，以上所述的含钽材料的电子枪芯的高频焊接方法，步骤c中阳极电流为3.5A，维持6min。

作为优选方案，以上所述的含钽材料的电子枪芯的高频焊接方法，步骤c中焊料熔化后保温5～10s。

作为优选方案，以上所述的含钽材料的电子枪芯的高频焊接方法，所述的氢气，1000ml/min，氩气流量为600～800ml/min。

工艺筛选过程：

一、焊接方式的确定:

本发明通过大量不同焊接方法的实验筛选，优选采用高频焊接方法进行焊接，具有以下特点：

a)焊接速度快

由于集肤效应和邻近效应的作用，高频电流高度集中于所焊接的部位，加热速度很快，焊接速度可达到200m/min以上。

b)热影响区窄、接头性能良好