CN103681166B - 一种用于小型行波管的排气工装的加工和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于微波电真空器件领域，具体地说是一种用于小型行波管的排气工装及其加工和使用方法，在棒材上通过慢走丝线切割内径，线切割时按照行波管慢波极靴外径来切割，再将棒材沿轴向切割成对称两半；行波管准备排气时，用切割成对称两半的排气工装将行波管慢波极靴从两边卡紧，并顶住电子枪或收集极的端面。本发明的有益效果是，排气工装的结构简单，加工难度低，导致成本大幅下降，有利于批量使用；装配方法也非常简易，可以有效提高生产效率。并且这种工装结构可以更好地保证行波管排气后的直线度要求，使行波管的电子通过率、效率等关键指标得以改善，整管性能明显提升。

Description

一种用于小型行波管的排气工装的加工和使用方法

技术领域

本发明属于微波电真空器件领域，具体地说是一种用于保证小型行波管排气时的直线度、同心度的排气工装及其加工和使用方法。

背景技术

行波管的电子束产生于电子枪中，工作时是直线穿过行波管的慢波系统，因此对慢波系统与电子枪之间的同心度和慢波系统本身的直线度要求极高，否则电子会轰击到慢波系统上，造成慢波系统过热甚至烧毁。

行波管在排气温度为500至600℃，全过程长达几十小时，在保温时因不同零部件之间的焊接应力在高温下的释放，而导致整管变弯，尤其是细长的小型行波管，必须要有可靠的工装来保证其在整个高温过程中的直线度。

常见的工装一般是在一块底板上制作不同大小的卡箍分别卡住电子枪、慢波系统和收集极，由于不同卡箍之间很难做到中心一致，因此对于保证整管的直线度不是很理想。为此，迫切需要设计一种结构简单、性能可靠的新型排气工装。

发明内容

本发明的目的在于提供一种满足行波管排气时高温下的同心度、直线度等要求的用于小型行波管的排气工装及其加工和使用方法。

由于用于小型行波管的排气工装及其加工和使用方法具有相同或相应的特定技术特征，即采用排气工装，排气工装在一根棒材上用慢走丝切割内径而成，线切割时按照行波管慢波极靴外径割成对称两半。因此属于一个总的发明构思，可以作为一件发明申请提出。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种用于小型行波管的排气工装，主体为中空棒材，其特征在于：所述的棒材沿轴向切割成对称两半，在棒材的两头钻让位孔。

前述的一种用于小型行波管的排气工装，所述的让位孔大于行波管慢波系统输能窗的外径。

前述的一种用于小型行波管的排气工装，所述的中空棒材的内径与行波管慢波极靴外径相对应。

一种用于小型行波管的排气工装的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）对毛坯棒材下料后第一次退火，再车加工棒材的外径和长度，在棒材两头钻让位孔，再第二次退火

2）在棒材上通过慢走丝线切割内径，线切割时按照行波管慢波极靴外径来切割；

3)将棒材沿轴向切割成对称两半，黑化。

前述的一种用于小型行波管的排气工装的加工方法，所述的让位孔大于行波管慢波系统输能窗的外径。

前述的一种用于小型行波管的排气工装的加工方法，所述的棒材为耐热不锈钢4Cr13。

前述的一种用于小型行波管的排气工装的加工方法，其特征在于，步骤1）中，第一次退火的具体步骤为：退火温度为850℃，保温时间30分钟，第二次退火的具体步骤为：退火温度850℃，保温时间90分钟；在步骤3）中，黑化在湿氢中进行。

一种用于小型行波管的排气工装的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）观察排气管位于行波管的电子枪还是收集极上；用权利要求1-3任意一项所述的排气工装顶住排气管所在的电子枪或收集极的端面

2）行波管准备排气时，用切割成对称两半的排气工装将行波管慢波极靴从两边卡紧

3）选用镍铬丝从排气工装的两头将排气工装拧紧。

前述的一种用于小型行波管的排气工装的使用方法，所述的镍铬丝的直径为0.5-0.8mm。

前述的一种用于小型行波管的排气工装的使用方法，所述的电子枪或收集极的端面为2个，排气工装应顶住排气管所在的电子枪或收集极的一个端面。

本发明的有益效果是，排气工装的结构简单，加工难度低，导致成本大幅下降，有利于批量使用；装配方法（即使用方法）也非常简易，可以有效提高生产效率。并且这种工装结构可以更好地保证行波管排气后的直线度要求，使行波管的电子通过率、效率等关键指标得以改善，整管性能明显提升。

附图说明

图1为本发明的排气工装结构图；

图2为本发明的排气工装对称两半的截面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1和图2，一种用于小型行波管的排气工装，主体为中空圆柱形棒材，其特征在于：所述的棒材沿轴向（指图中棒材的竖向）切割成对称两半（图2），在棒材的两头钻让位孔（位于图1右侧的上下两孔）。让位孔略大于行波管慢波系统输能窗的外径。中空棒材的内径与行波管慢波极靴外径相对应，即中空棒材的内径基本等于或等于行波管慢波极靴外径。

排气工装主要是在一根棒材上用慢走丝线切割内径而成，线切割时按照行波管慢波极靴外径来切割，结构简单，加工周期短，制造成本低，有利于大批量生产应用。

为了让开行波管慢波系统的输能窗，在工装上钻出两个孔来让位，钻孔不需要精度，只要比输能窗的外径略大即可。

排气工装为了便于使用，沿棒材轴向线切割成对称两半，使用时只需要用割开的工装将行波管慢波系统的极靴从两边一卡紧即可，具体地，通过对称两半分别从两边卡紧极靴。

排气工装所使用的材料要求是热稳定性良好的耐热不锈钢4Cr13，它和行波管慢波极靴材料电工纯铁（DT8A）的膨胀系数也比较接近，这样可以使得在排气过程长时间的高温下，工装不易变形，也和行波管慢波膨胀量较接近，不会产生对行波管慢波系统的挤压，防止行波管变形而影响参数。

排气工装的原材料毛坯必须退火，退火温度850℃，保温时间30分钟，车外径和钻孔后再次退火，退火温度850℃，保温时间90分钟，以减小在线切割和高温排气时的变形量。

排气工装加工完毕后须在湿氢中进行黑化处理，防止在排气高温下与行波管的极靴发生扩散作用而粘接。

装配时必须先观察排气管是在行波管的电子枪还是收集极上，如果是在电子枪上，必须用排气工装顶住电子枪的端面，反之亦然。这样可以防止行波管在装上排气台时的各种应力导致电子枪/收集极与慢波之间扭曲变形，从而影响电子通过率。工装的长度不可能加工得跟行波管慢波完全一致，因此希望两边都顶紧是很难实现的，而且那样也会增加加工精度；另外小型行波管的电子枪和收集极的重量都不大，在工艺上也不需要两边都顶紧。

用排气工装将行波管慢波极靴卡住后，必须选用直径（0.5～0.8）mm的镍铬丝在两头将工装拧紧，这是因为镍铬丝的强度、韧性好，膨胀系数也接近于工装的材料耐热不锈钢。

下面以一种小型螺旋线行波管的排气工装为例来举例说明本发明的排气工装的加工和使用方法：

1、耐热不锈钢（4Cr13）的毛坯棒材下料后在氢炉中进行850℃保温30分钟的退火，之后车加工外径到φ（18±0.5）mm，长度车到（160±1）mm，在两头钻孔，直径φ（10±0.5）mm，加工结束后进行热稳定退火，工艺为850℃保温90分钟。之后进行慢丝线切割内径φ（10+0.03）mm，内径割好后再切割成对称两半，黑化后即可使用。

2、行波管准备排气时，用排气工装卡紧管子的慢波极靴，并且工装要顶紧电子枪端盖（因排气管在电子枪尾部），使得电子枪与慢波之间不会因外力而扭曲变形。

3、在排气工装两头离顶部约15mm处，各用一根φ0.8mm的镍铬丝将工装拧紧。

4、将装好工装的行波管进行排气；排气结束后，将两头的镍铬丝松掉，即可取下工装。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于小型行波管的排气工装的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）对毛坯棒材下料后第一次退火，再车加工棒材的外径和长度，在棒材两头钻让位孔，再第二次退火

2）在棒材上通过慢走丝线切割内径，线切割时按照行波管慢波极靴外径来切割；

3）将棒材沿轴向切割成对称两半，黑化。

2.根据权利要求1所述的一种用于小型行波管的排气工装的加工方法，其特征在于，所述的让位孔大于行波管慢波系统输能窗的外径。

3.根据权利要求1所述的一种用于小型行波管的排气工装的加工方法，其特征在于，所述的棒材为耐热不锈钢4Cr13。

4.根据权利要求1所述的一种用于小型行波管的排气工装的加工方法，其特征在于，步骤1）中，第一次退火的具体步骤为：退火温度为850℃，保温时间30分钟，第二次退火的具体步骤为：退火温度850℃，保温时间90分钟；在步骤3）中，黑化在湿氢中进行。

5.一种用于小型行波管的排气工装的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）观察排气管位于行波管的电子枪还是收集极上；用排气工装顶住排气管所在的电子枪或收集极的端面，所述的排气工装主体为中空棒材，所述的棒材沿轴向切割成对称两半，在棒材的两头钻让位孔

2）行波管准备排气时，用切割成对称两半的排气工装将行波管慢波极靴从两边卡紧

3）选用镍铬丝从排气工装的两头将排气工装拧紧。

6.根据权利要求5所述的一种用于小型行波管的排气工装的使用方法，其特征在于：所述的镍铬丝的直径为0.5-0.8mm。

7.根据权利要求5所述的一种用于小型行波管的排气工装的使用方法，其特征在于：所述的电子枪或收集极的端面为2个，排气工装应顶住排气管所在的电子枪或收集极的一个端面。