CN107335880A - 大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法，单独加工金属封接套筒、陶瓷窗片、焊接定位模及石墨模；将金属封接套筒和焊接定位模一起置于高温炉加温至300～500℃，然后将金属封接套筒和焊接定位模从高温炉中取出；采用过盈配合将陶瓷窗片插入至金属封接套筒内，用焊接定位模将陶瓷窗片定位固定在金属封接套筒内，并在陶瓷窗片与金属封接套筒连接处填充焊料形成焊件；将焊件置于石墨模中，然后放入高温炉中进行高温封接；拆卸石墨模和焊接定位模，得到所需的微波输出窗封接件。采用本发明加工方法制造的微波输出窗封接件，提高了微波输出窗封接件成品率，进而提高了微波输出窗的性能，从而保证了微波输出窗的可靠性。

Description

大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法
技术领域
本发明涉及金属材料与陶瓷材料之间的高温焊接领域，具体涉及一种大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法。
背景技术
现有技术中，两个或多个零件之间的焊接一般都是按配合尺寸进行装配的。而大功率速调管用微波输出窗封接件中由于金属材料零件与陶瓷窗片的热膨胀系数相差大，虽然高温焊接前，金属零件与陶瓷窗片的配合很好，但在高温焊接时，金属零件与陶瓷窗片之间仍会产生隙缝，所以导致大功率速调管微波输出窗的焊接成品率低，从而使得微波输出陶瓷窗的性能也较差。
如中国实用新型专利(授权公告号203339103、授权公告日2013.12.11)公开了一种微波功率输出窗与速调管连接结构，，微波功率输出窗包括密封套筒、连接环、固定在连接环底部的连接套筒、固定在密封套筒内侧的输出瓷片、固定在密封套筒外圈的钼带，密封套筒顶部与连接环固定，密封套筒底部与连接套筒固定，输出瓷片将密封套筒隔成相互独立的上下两部分，还包括上密封垫圈、下密封垫圈、法兰紧固件、设在速调管输出端的上波导法兰和下波导法兰，微波功率输出窗设在上波导法兰和下波导法兰之间，连接环与上波导法兰通过上密封垫圈连接，连接套筒与下波导法兰通过下密封垫圈连接，上波导法兰和下波导法兰通过法兰紧固件固定。本实用新型虽然能方便输出窗与速调管的拆卸和输出窗的高功率试验，但高温焊接时，金属零件与陶瓷窗片之间仍会产生隙缝，所以导致大功率速调管微波输出窗的焊接成品率低，从而使得微波输出陶瓷窗的性能也较差。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种能提高封接件成品率、进而提高微波输出窗性能的大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法。
为实现上述目的，本发明所设计的大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法，包括如下步骤：
1)单独加工金属封接套筒、陶瓷窗片、焊接定位模及石墨模，其中，金属封接套筒与陶瓷窗片之间设计成过盈配合，且金属封接套筒的配合尺寸比陶瓷窗片的配合尺寸小0.06～0.09mm；
2)将金属封接套筒和焊接定位模一起置于高温炉加温至300～500℃，然后将金属封接套筒和焊接定位模从高温炉中取出；
3)完成步骤2)后，采用过盈配合将陶瓷窗片插入至金属封接套筒内，用焊接定位模将陶瓷窗片定位固定在金属封接套筒内，并在陶瓷窗片与金属封接套筒连接处填充焊料形成焊件；
4)将焊件置于石墨模中，然后放入高温炉中进行高温封接；
5)完成步骤4)后，拆卸石墨模和焊接定位模，得到所需的微波输出窗封接件。
进一步地，所述步骤1)中，金属封接套筒的材质为铁白铜或可伐合金；陶瓷窗片外圆金属化且镀镍。
进一步地，所述步骤2)中，高温炉加温至300～500℃后保温15～30分钟。
进一步地，所述步骤3)中，所述陶瓷窗片内置在所述金属封接套筒的中间位置，且所述焊接定位模的凸起支撑着所述陶瓷窗片的底部，所述金属封接套筒的底部抵在所述焊接定位模的凸台上。
进一步地，所述步骤4)中，所述金属封接套筒的侧壁抵在所述石墨模的内壁上，同时，所述石墨模的底端抵在所述焊接定位模的凸台上。
进一步地，所述步骤4)中，所述高温炉进行高温焊接的温度为填充焊料的熔点。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：采用本发明加工方法制造的微波输出窗封接件，提高了微波输出窗封接件成品率，进而提高了微波输出窗的性能，从而保证了微波输出窗的可靠性。
附图说明
图1为本实施例中焊接定位模结构示意图；
图2为本实施例中石墨模示意图；
图3为本实施例中装配结构示意图；
图4为本实施例中制备的微波输出窗封接件示意图。
图中各部件标号如下：
陶瓷窗片210、金属封接套筒220、焊料230、焊接定位模240(其中：凸起241、凸台242)、石墨模250(其中：内壁251、底端252)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
结合图1、图2、图3及图4，本实施例中大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法，包括如下步骤：
1)单独加工金属封接套筒220、陶瓷窗片210、焊接定位模240及石墨模250，其中，金属封接套220的材质为铁白铜或可伐合金等金属，加工陶瓷窗片210时外圆金属化且镀镍，同时，金属封接套筒220与陶瓷窗片210之间设计成过盈配合，且金属封接套筒220的配合尺寸比陶瓷窗片210的配合尺寸小0.06～0.09mm；
2)将加工好的金属封接套筒220和焊接定位模240一起置于高温炉加温至300～500℃并保温15～30分钟，然后将金属封接套筒220和焊接定位模240从高温炉中取出；
3)完成步骤2)后，采用过盈配合将陶瓷窗片210内置在金属封接套筒220的中间位置处，用焊接定位模240将陶瓷窗片210定位固定在金属封接套筒220内，即焊接定位模240的凸起241支撑着陶瓷窗片210的底部，金属封接套筒220的底部抵在焊接定位模240的凸台242上，并在陶瓷窗片210与金属封接套筒220连接处填充焊料230形成焊件；
4)将焊件置于石墨模250中，金属封接套筒220的侧壁抵在石墨模250的内壁251上，同时，石墨模250的底端252抵在焊接定位模240的凸台242上，如图4所示，然后放入高温炉中进行高温封接，高温炉进行高温焊接的温度为填充焊料的熔点，例如：焊料为无氧铜焊料时，焊接的温度为1083℃；
5)完成步骤4)后，拆卸石墨模250和焊接定位模240，得到所需的微波输出窗封接件。
本发明加工方法的原理为：首先，单独加工好的金属封接套筒220与陶瓷窗片210之间设计成过盈配合，且金属封接套筒220的配合尺寸比陶瓷窗片210的配合尺寸小0.06～0.09mm，因此，金属封接套筒220与陶瓷窗片210在装配之前，先将金属封接套筒220加温至300～500℃，使金属封接套筒220的配合尺寸增大0.07～0.1mm，然后取出金属封接套筒220迅速将陶瓷窗片210装配到金属封接套筒220内，使金属封接套筒220与陶瓷窗片210配合非常紧密形成焊件；
其次，高温焊接之前，将装配好的焊件置于石墨模250中。由于石墨的热膨胀系数很小，与陶瓷材料(即陶瓷窗片210)的热膨胀系数很接近，输出窗的窗框(即金属封接套筒220)与陶瓷窗片210之间在高温封接时，一般采用的焊料230熔点为1083℃的无氧铜焊料，在这个高温下，采用石墨材料做成的高温封接模(即石墨模250)，热膨胀的尺寸只有0.01mm左右，因此能阻止金属封接套筒220制造的输出窗的窗框向外膨胀，使焊料完全填满焊缝。

Claims (6)

1.一种大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法，其特征在于：所述加工方法包括如下步骤：
1)单独加工金属封接套筒、陶瓷窗片、焊接定位模及石墨模，其中，金属封接套筒与陶瓷窗片之间设计成过盈配合，且金属封接套筒的配合尺寸比陶瓷窗片的配合尺寸小0.06～0.09mm；
2)将金属封接套筒和焊接定位模一起置于高温炉加温至300～500℃，然后将金属封接套筒和焊接定位模从高温炉中取出；
3)完成步骤2)后，采用过盈配合将陶瓷窗片插入至金属封接套筒内，用焊接定位模将陶瓷窗片定位固定在金属封接套筒内，并在陶瓷窗片与金属封接套筒连接处填充焊料形成焊件；
4)将焊件置于石墨模中，然后放入高温炉中进行高温封接；
5)完成步骤4)后，拆卸石墨模和焊接定位模，得到所需的微波输出窗封接件。
2.根据权利要求1所述大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法，其特征在于：所述步骤1)中，金属封接套筒的材质为铁白铜或可伐合金；陶瓷窗片外圆金属化且镀镍。
3.根据权利要求1或2所述大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法，其特征在于：所述步骤2)中，高温炉加温至300～500℃后保温15～30分钟。
4.根据权利要求1或2所述大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述陶瓷窗片内置在所述金属封接套筒的中间位置，且所述焊接定位模的凸起支撑着所述陶瓷窗片的底部，所述金属封接套筒的底部抵在所述焊接定位模的凸台上。
5.根据权利要求1或2所述大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法，其特征在于：所述步骤4)中，所述金属封接套筒的侧壁抵在所述石墨模的内壁上，同时，所述石墨模的底端抵在所述焊接定位模的凸台上。
6.根据权利要求1或2所述大功率速调管用微波输出窗封接件的加工方法，其特征在于：所述步骤4)中，所述高温炉进行高温焊接的温度为填充焊料的熔点。
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