[发明专利]行波管焊接天线的焊接保护夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种夹具，具体地讲是一种行波管焊接天线的夹具。

背景技术

作为行波管中能量输入输出的关键部件输能组件，其焊接通常采用激光将行波管中螺旋线端头和输能组件的内导体（也可以称为天线）用铂金带过渡或填充焊剂焊接。但是对体积较小的行波管，特别是Ku、Ka波段行波管，因为行波管焊接天线焊接空间位置非常细微，内孔直径细小到0.7mm,焊接面积为0.1 mm²，而内孔深度达10 mm，孔径深比高，属于典型的微型焊接，其焊接质量直接影响行波管的可靠性和电气参数。目前行波管焊接天线焊接工艺采用氩气气体进行保护，通过喷嘴口以一定的压射力射出达到焊接面，驱散金属蒸汽和金属熔滴溅射，但对一些行波管的该处的孔径深比高达10倍以上，为较准确地进行焊接，需调节工件位置，但此时，保护气体的喷嘴口难以同步调节到较佳位置，保护气体作用在焊接处的效果并不理想，在焊接时残留较多金属蒸汽污染了加持杆，并且还有金属液体熔滴溅射熔滴附着在螺旋线内径上，这样工艺上通常用装架针来剔除附着的金属熔滴，再用细小绸布擦拭金属蒸汽，但是此种方式很难彻底清除干净，且易损坏该处的精密结构，留下隐患，具体总结现有的焊接会导致如下问题：

1）激光焊接易产生金属蒸汽污染和金属液体熔滴溅射，熔滴附着在螺旋线内径上，阻塞电子注的流通，使行波管聚焦变差；

2）在使用过程中，熔滴脱落，将引起行波管打火，振荡，产品失效；

3）金属蒸汽污染，附着到输能组件上附近区域的加持杆上，该区域损耗增大，初期出现输出功率减低，随着热耗聚集并恶性累积，温度升高，严重时烧毁行波管而失效。

因此保护该焊接区域，避免金属蒸汽污染和金属液体熔滴溅射残留是急需解决的关键问题。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种行波管焊接天线的焊接保护夹具，所述焊接保护夹具大致为“C”形圆柱状腔体，所述焊接保护夹具包括底座和保护罩，所述底座和保护罩分别设置于焊接保护夹具的两端，所述底座和保护罩侧面设有轴向贯通的焊接口，所述底座的外径小于行波管螺旋线内径0.1～0.06mm，所述保护罩的外径大于行波管螺旋线外径0.02～0.04mm，保护罩的内径小于行波管螺旋线内径0.3～0.26mm；保护罩的高度为输能组件中心距夹持杆近端高度加上0.45～0.55mm，保护罩的焊接口两侧的距离比行波管螺旋线相邻两加载条的相邻尖端距离小0.03～0.07mm；所述底座高度为行波管螺旋线2倍螺距。

优选的，所述底座的外径小于行波管螺旋线内径0.1mm，保护罩的外径大于行波管螺旋线外径0.02mm，保护罩的内径小于行波管螺旋线内径0.3mm，保护罩的高度为输能组件中心距夹持杆近端高度加上0.5mm，焊接保护夹具的高度为行波管螺旋线2倍螺距与输能组件中心距夹持杆近端高度之和再加上0.5mm，保护罩的焊接口两侧的距离比行波管螺旋线相邻两加载条的相邻尖端距离小0.05mm。

所述的行波管焊接天线的焊接保护夹具由钼材料制成，这是因为钼具有熔点高，致密度高，机械加工性能较好的特点，易于精密加工成细小夹具，并适用于激光高温焊接条件。

所述行波管焊接天线的焊接保护夹具的使用方法如下：

1）在激光焊接前，用尖端细小的镊子将行波管焊接天线的焊接保护罩装入行波管输能组件激光焊接区域，注意将保护罩外径大的一端向上。

2）微调保护罩位置，将保护罩的焊接口正对着天线待焊接处，保护罩的焊接口的两侧壁均遮挡住天线焊待焊接处附近的加载条。

3）焊接时注意保护气体不要将保护罩吹偏移，保持保护罩的焊接口正对着天线待焊接处，焊接后再用尖端细小的镊子将保护罩取出。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

有效避免熔滴附着在螺旋线内径上，防止阻塞电子注的流通，使行波管聚焦变差；避免熔滴脱落而引起行波管打火，振荡，产品失效；较明显减轻金属蒸汽附着到输能组件上附近区域的加持杆上，避免该区域损耗增大而出现的初期输出功率减低，后期随着热耗聚集引起恶性累积、温度升高而烧毁行波管。解决了行波管中输能组件区域激光焊接产生金属蒸汽污染和金属液体熔滴溅射的污染问题，可以应用于内孔直径深度比高达10倍以上的焊接空间狭小的小型行波管的微型焊接。

附图说明

图1 本发明所述的行波管焊接天线的焊接保护夹具剖视图；

图2 本发明所述的行波管焊接天线的焊接保护夹具俯视图；

图3 本发明所述的行波管焊接天线的焊接保护夹具使用时的示意图；