CN113681158A - 行波管管壳焊接固定装置及焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种行波管管壳焊接固定装置及焊接方法，行波管管壳焊接固定装置包括过渡套筒、焊接芯杆、第一焊环和第二焊环，所述焊接芯杆用于穿设于行波管管壳，所述第一焊环固定于所述焊接芯杆的一端用于抵持所述行波管管壳的一端，所述过渡套筒设于所述焊接芯杆的另一端，所述第二焊环设于所述过渡套筒用于与所述第一焊环夹持固定所述行波管管壳。采用所述行波管管壳焊接固定装置制得的行波管管壳可靠性较好。
Description
技术领域
本发明涉及金属加工领域，具体而言，涉及一种行波管管壳焊接固定装置及焊接方法。
背景技术
行波管作为一种微波功率放大的器件，广泛用于电子对抗、通信等领域。随着行波管朝着小型化、高频率方向发展，对其复合管壳的焊接效率、焊接质量及可靠性提出了更高的要求。目前行波管高频组合中复合管壳大多采用芯杆连接，上下压模的方式进行装配，并采用烧氢钎焊的工艺进行焊接。但随着大长径比行波管复合管壳的内径越来越小（≤1mm），从装配焊接可行性、复合管壳垂直度及焊后可靠性角度考虑，使用该工艺存在以下几点问题：
（1）复合管壳孔径变小，连接芯杆的外径也将变小，芯杆上难以直接加工螺纹用于固定复合管壳；且焊后管壳两端磁屏与中心轴线的垂直度较差；
（2）复合管壳焊后易出现虚焊现象，在可靠性验证阶段（排气烘烤、环境试验等），管壳易出现漏气或断裂故障。
发明内容
本发明实施例提供了一种行波管管壳焊接固定装置及焊接方法，以至少解决相关技术中焊接可靠性差的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种行波管管壳焊接固定装置，包括过渡套筒、焊接芯杆、第一焊环和第二焊环，所述焊接芯杆用于穿设于行波管管壳，所述第一焊环固定于所述焊接芯杆的一端用于抵持所述行波管管壳的一端，所述过渡套筒设于所述焊接芯杆的另一端，所述第二焊环设于所述过渡套筒用于与所述第一焊环夹持固定所述行波管管壳。
进一步地，所述第二焊环螺纹连接于所述过渡套筒。
本发明的另一个实施例，提供了一种行波管管壳焊接方法，包括如下步骤：
S1：提供行波管管壳焊接固定装置，所述行波管管壳焊接固定装置包括过渡套筒、焊接芯杆、第一焊环和第二焊环，将所述第一焊环固定于所述焊接芯杆一端；
S2：将连接环和极靴套设在芯杆上；
S3：将过渡套筒与芯杆远离所述第一焊环的一端相连接固定；
S4：将第二焊环安装于所述过渡套筒并与所述第一焊环紧固连接环和极靴；及
S5：焊接所述连接环和极靴形成行波管管壳。
进一步地， 步骤S1中，将所述第一焊环固定于所述焊接芯杆一端包括：激光焊接第一焊环和焊接芯杆，激光焊接工艺为：将激光设备的焊接电流设为120A，脉宽为3ms，通气时间超过5min后进行激光焊接，焊后持续通气2min后将其取出。
进一步地，步骤S3中，通过高频焊接将过渡套筒和焊接芯杆固定，高频焊接工艺为：将装配好的过渡套筒和焊接芯杆放入钟罩内，通氢15min后接通高压进行加热，直至焊料融化，焊料融化后继续通氢至少10min，直至组件完全冷却后将其拿出。
进一步地，步骤S4中，所述第二焊环螺纹安装于所述过渡套筒。
进一步地，步骤S5中，将整个装配的部件放入V型槽焊接模中，采用卧式炉铜银焊工艺对行波管管壳进行焊接。
有益效果：与现有技术相比，本发明行波管管壳焊接固定装置通过设计过渡套筒，配合第一焊环和第二焊环，形成一端固定，另一端可拆卸的工装，实现对行波管管壳两端的灵活固定，实现管壳垂直度≤0.03mm，使焊接间隙满足设计要求，提高焊料的流散性，满足行波管管壳的可靠性焊接；。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的行波管管壳焊接固定装置在固定管壳的示意图。
图中数字或字母所代表的零部件名称为：
1、过渡套筒；2、焊接芯杆；3、第一焊环；4、第二焊环。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
请参阅图1，本发明实施例提供一种行波管管壳焊接固定装置包括过渡套筒1、焊接芯杆2、第一焊环3和第二焊环4，所述焊接芯杆2用于穿设于行波管管壳，所述第一焊环3固定于所述焊接芯杆2的一端用于抵持所述行波管管壳的一端，所述过渡套筒1设于所述焊接芯杆2的另一端，所述第二焊环4设于所述过渡套筒1用于与所述第一焊环3夹持固定所述行波管管壳。
在至少一实施例中，所述第二焊环4螺纹连接于所述过渡套筒1。
焊接芯杆2采用膨胀系数较小的金属作为芯杆的材质，再配合工装，实现对高温热状态下复合管壳焊接间隙的控制及压力的施加。
本发明实施例提供一种行波管管壳焊接方法，包括如下步骤：
S1：提供行波管管壳焊接固定装置，所述行波管管壳焊接固定装置包括过渡套筒1、焊接芯杆2、第一焊环3和第二焊环4，将所述第一焊环3固定于所述焊接芯杆2一端。
将所述第一焊环3固定于所述焊接芯杆2一端包括：激光焊接第一焊环3和焊接芯杆2，激光焊接工艺为：将激光设备的焊接电流设为120A，脉宽为3ms，通气时间超过5min后进行激光焊接，焊后持续通气2min后将其取出。
S2：将连接环和极靴套设在芯杆上。
S3：将过渡套筒1与芯杆远离所述第一焊环3的一端相连接固定。
通过高频焊接将过渡套筒1和焊接芯杆2固定，高频焊接工艺为：将装配好的过渡套筒1和焊接芯杆2放入钟罩内，通氢15min后接通高压进行加热，直至焊料融化，焊料融化后继续通氢至少10min，直至组件完全冷却后将其拿出。
S4：将第二焊环4安装于所述过渡套筒1并与所述第一焊环3紧固连接环和极靴。
具体地，所述第二焊环4螺纹安装于所述过渡套筒1。
S5：焊接所述连接环和极靴形成行波管管壳。
具体地，将整个装配的部件放入V型槽焊接模中，采用卧式炉铜银焊工艺对行波管管壳进行焊接。
本发明通过设计带螺纹的过渡套筒1和第一焊环3、第二焊环4，一端固定，另一端可拆卸，实现对管壳两端的灵活固定，控制管壳在冷态下的装配状态，使焊接间隙满足设计要求，提高焊料的流散性，且焊后垂直度满足要求（管壳垂直度≤0.03mm）；
通过使用膨胀系数较小的金属作为芯杆的材质，再配合工装，实现对高温热状态下管壳焊接间隙的控制及压力的施加。
焊后在体式显微镜下发现焊缝处焊料填充饱满，无任何孔洞，缝隙等缺陷。通过微观分析，焊料层平滑致密，无死空间及缺陷。经检漏，复合管壳漏气率低于1.0×10-11Pa•m3/s，达到气密性要求。目前采用这种焊接方式，复合管壳可以100%满足气密性指标。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种行波管管壳焊接固定装置，其特征在于，包括过渡套筒、焊接芯杆、第一焊环和第二焊环，所述焊接芯杆用于穿设于行波管管壳，所述第一焊环固定于所述焊接芯杆的一端用于抵持所述行波管管壳的一端，所述过渡套筒设于所述焊接芯杆的另一端，所述第二焊环设于所述过渡套筒用于与所述第一焊环夹持固定所述行波管管壳。
2.如权利要求1所述的波管管壳焊接固定装置，其特征在于，所述第二焊环螺纹连接于所述过渡套筒。
3.一种行波管管壳焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：提供行波管管壳焊接固定装置，所述行波管管壳焊接固定装置包括过渡套筒、焊接芯杆、第一焊环和第二焊环，将所述第一焊环固定于所述焊接芯杆一端；
S2：将连接环和极靴套设在芯杆上；
S3：将过渡套筒与芯杆远离所述第一焊环的一端相连接固定；
S4：将第二焊环安装于所述过渡套筒并与所述第一焊环紧固连接环和极靴；
S5：焊接所述连接环和极靴形成行波管管壳。
4.如权利要求3所述的行波管管壳焊接方法，其特征在于， 步骤S1中，将所述第一焊环固定于所述焊接芯杆一端包括：激光焊接第一焊环和焊接芯杆，激光焊接工艺为：将激光设备的焊接电流设为120A，脉宽为3ms，通气时间超过5min后进行激光焊接，焊后持续通气2min后将其取出。
5.如权利要求3所述的行波管管壳焊接方法，其特征在于，步骤S3中，通过高频焊接将过渡套筒和焊接芯杆固定，高频焊接工艺为：将装配好的过渡套筒和焊接芯杆放入钟罩内，通氢15min后接通高压进行加热，直至焊料融化，焊料融化后继续通氢至少10min，直至组件完全冷却后将其拿出。
6.如权利要求3所述的行波管管壳焊接方法，其特征在于，步骤S4中，所述第二焊环螺纹安装于所述过渡套筒。
7.如权利要求3所述的行波管管壳焊接方法，其特征在于，步骤S5中，将整个装配的部件放入V型槽焊接模中，采用卧式炉铜银焊工艺对行波管管壳进行焊接。
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