CN105060916B - 水负载的隔离方陶瓷片的钎焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水负载的隔离方陶瓷片的钎焊方法，包括：一种水负载的隔离方陶瓷片的钎焊方法，包括：步骤一：将方陶瓷片(4)放入方波导管(3)内；步骤二：将弓形块(1)固定设置于所述方波导管(3)的外侧壁上；步骤三：用钎焊焊料钎焊所述方陶瓷片(4)和所述方波导管(3)；其中，所述弓形块(1)为膨胀合金块且所述弓形块(1)的外侧缠绕有金属丝以使得所述弓形块(1)紧贴在所述方波导管(3)的外侧壁上，所述金属丝的膨胀系数小于6×10^‑6/℃且熔点不低于2000℃。该钎焊方法使得水负载中的方波导管与方陶瓷片焊接更紧密，提高了隔离陶瓷片钎焊的真空气密性。

Description

水负载的隔离方陶瓷片的钎焊方法

技术领域

本发明涉及一种水负载的隔离方陶瓷片的钎焊方法。

背景技术

医用直线加速器是将微波能量通过电磁场作用传递给电子，电子获得微波能量后加速轰击到钨靶材，产生X射线的一种微波真空器件。大量的微波能量传递给了电子，但还有一部分能量没有被电子吸收，该部分的能量若不处理掉，则会有微波辐射，对环境造成不利的影响。因此用一个水负载，通过流动的水将剩余的微波能量吸收，转化成热量被消耗掉。而在水负载的另一端充有高压的绝缘气体，因此需将流动的水和高压的绝缘气体进行隔离。在隔离水的同时，又需要微波通过，因此通常选用陶瓷片进行隔离。陶瓷与金属之间可靠的密封连接方式是钎焊，但方波导管为无氧铜材料，无氧铜的膨胀系数比陶瓷大很多，钎焊时匹配很困难，因此陶瓷与无氧铜之间的焊接强度和质量经常出问题，在承受两个以上大气压时容易发生漏气现象；若隔离陶瓷片漏气，直接导致微波真空器件的损坏。因此陶瓷隔离片的钎焊质量的好坏是影响水负载质量的一个的关键因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种水负载的隔离方陶瓷片的钎焊方法，该钎焊方法使得水负载中的方波导管与方陶瓷片焊接更紧密，提高了隔离陶瓷片钎焊的真空气密性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种水负载的隔离方陶瓷片的钎焊方法，包括：

步骤一：将方陶瓷片放入方波导管内；

步骤二：将弓形块固定设置于方波导管的外侧壁上；

步骤三：用钎焊焊料钎焊方陶瓷片和方波导管；

其中，弓形块为膨胀合金块且弓形块的外侧缠绕有金属丝以使得弓形块紧贴在方波导管的外侧壁上，金属丝的膨胀系数小于6×10^-6/℃且熔点不低于2000℃。

优选地，步骤一中方陶瓷片的延伸面与方波导管的长度方向所在的面相垂直。

优选地，金属丝为钼丝或钨丝。

优选地，步骤二中，方波导管和方陶瓷片之间的间隙为0.01-0.03mm。

优选地，在步骤二中还包括在弓形块的表面上电镀铬层，并将镀铬后的弓形块置于氢气炉中进行保温处理。

优选地，铬层的厚度为9-12μm。

优选地，保温处理的温度为1000-1100℃，时间为25-35min。

优选地，金属丝的外径为0.4-0.6mm。

优选地，步骤三中的钎焊方式为放入氢炉中进行钎焊焊接。

根据上述技术方案，本发明将方陶瓷片放入方波导管内并在方波导管的外侧壁上使用高熔点的金属丝将弓形块缠绕固定在方波导管上，再将焊料均匀放置在方陶瓷片与方波导管的接触处进行钎焊焊接。由于弓形块为膨胀合金且金属丝的膨胀系数小，在方陶瓷片和方波导管钎焊时，大大减小了方波导管的膨胀量，减小了在高温下二者之间的间隙，确保了焊料在方陶瓷片和方波导管之间浸润良好，保证了钎焊质量，提高了方波导管隔离组件的真空气密性。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的优选实施方式中的水负载的隔离方陶瓷片的钎焊方法的流程图；

图2是根据本发明的优选实施方式中的方陶瓷片、方波导管和弓形块的组合示意图。

附图标记说明

1-弓形块 3-方波导管

4-方陶瓷片

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

参见图1，本发明提供一种水负载的隔离方陶瓷片的钎焊方法，包括：

步骤一：将方陶瓷片4放入方波导管3内；

步骤二：将弓形块1固定设置于方波导管3的外侧壁上；

步骤三：用钎焊焊料钎焊方陶瓷片4和方波导管3；

其中，弓形块1为膨胀合金块且弓形块1的外侧缠绕有金属丝以使得弓形块1紧贴在方波导管3的外侧壁上，金属丝的膨胀系数小于6×10^-6/℃且熔点不低于2000℃。

通过上述技术方案，将方陶瓷片4放入方波导管3内并在方波导管3的外侧壁上使用高熔点的金属丝将弓形块1缠绕固定在方波导管3上，再将焊料均匀放置在方陶瓷片4与方波导管3的接触处进行钎焊焊接。由于弓形块1为膨胀合金且金属丝的膨胀系数小，在方陶瓷片4和方波导管3钎焊时，大大减小了方波导管3的膨胀量，减小了在高温下二者之间的间隙，确保了焊料在方陶瓷片4和方波导管3之间浸润良好，保证了钎焊质量，提高了方波导管3隔离组件的真空气密性。

在上述焊接过程中，为了增大方陶瓷片4与方波导管3之间的接触面积，同时减少弓形块1的体积，节省原料，优选地，步骤一中方陶瓷片4的延伸面与方波导管3的长度方向所在的面相垂直。

此外，缠绕固定弓形块1的金属丝必须具有很小的膨胀量以及高于后序钎焊焊接时的焊接温度的熔点，为本领域中常见的高熔点、膨胀率小的金属或金属合金，优选金属丝可以是钼丝，也可以是钨丝。

本实施方式中，在将方陶瓷片4置入方波导管3内腔中时，为了避免方陶瓷片4与方波导管3的内壁之间的距离过大，方陶瓷片4容易滑动，不易控制和固定其位置，优选地，步骤二中，方波导管3和方陶瓷片4之间的间隙为0.01-0.03mm。这样，二者接触处处摩擦力较大，方陶瓷片4不易从方波导管3的内腔中滑落，并且节省了后续焊接的焊料，使得焊接效果更好更紧密。

由于弓形块1在隔离方陶瓷片的钎焊时长时间多次使用，为了增加其表面硬度，使得弓形块1更耐磨，具有更长的使用寿命，优选在步骤二中还包括在弓形块1的表面上电镀铬层，并将镀铬后的弓形块1置于氢气炉中进行保温处理。

当弓形块1夹持在方波导管3外壁上时，为了防止弓形块1上的铬层厚度过厚影响弓形块1之间的装配，导致弓形块1之间产生缝隙，严重影响后续焊接密封效果，优选铬层的厚度为9-12μm。

为优化上述镀铬后的弓形块1的表面镀铬效果，优选地，保温处理的温度为1000-1100℃，时间为25-35min。

另外，为了使得金属丝在弓形块1的外部缠绕更多圈，缠绕更紧密，使得弓形块1与方波导管3外壁以及方波导管3与方陶瓷片4之间贴合更紧，优选金属丝的外径为0.4-0.6mm。

本实施方式中，为防止焊接过程中金属材质的各部件发生氧化，优选地，步骤三中的钎焊方式为放入氢炉中进行钎焊焊接。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种水负载的隔离方陶瓷片的钎焊方法，其特征在于，包括：

步骤一：将方陶瓷片(4)放入方波导管(3)内；

步骤二：将弓形块(1)固定设置于所述方波导管(3)的外侧壁上；

步骤三：用钎焊焊料钎焊所述方陶瓷片(4)和所述方波导管(3)；

其中，所述弓形块(1)为膨胀合金块且所述弓形块(1)的外侧缠绕有金属丝以使得所述弓形块(1)紧贴在所述方波导管(3)的外侧壁上，所述金属丝的膨胀系数小于6×10^-6/℃且熔点不低于2000℃；

在步骤二中还包括在所述弓形块(1)的表面上电镀铬层，并将镀铬后的所述弓形块(1)置于氢气炉中进行保温处理；所述保温处理的温度为1000-1100℃，时间为25-35min。

2.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，步骤一中所述方陶瓷片(4)的延伸面与所述方波导管(3)的长度方向所在的面相垂直。

3.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述金属丝为钼丝或钨丝。

4.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，步骤二中，所述方波导管(3)和所述方陶瓷片(4)之间的间隙为0.01-0.03mm。

5.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述铬层的厚度为9-12μm。

6.根据权利要求3所述的钎焊方法，其特征在于，所述金属丝的外径为0.4-0.6mm。

7.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，步骤三中的钎焊方式为放入氢炉中进行钎焊焊接。