JPH0318288B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えばマグネトロンの組立てに利
用して最適な電子管陽極の溶接方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

電子管、例えば電子レンジ用マグネトロンは、
一般に銅からなる陽極円筒の内側に複数の陽極ベ
インを固定して共振空胴となすとともに、電子作
用空間に磁速を導くためのリング状ポールピース
を陽極円筒の両開口端部に固着して構成される。
近来はこのポールピースを陽極円筒に真空気密に
接合して両者とも真空容器の一部として用いる構
造が採用されている。そしてこの真空気密に接合
する技術としては、鑞接と並んでアーク溶接など
の溶接技術がよく用いられる。

即ち、先ずマグネトロンについて説明すると、
第１図乃至第３図に示すように構成され、図中の
符号１１は陽極円筒、１２は陽極ベイン、１３，
１３は陽極円筒の両開口端部に配置された上下一
対のポールピース、１４，１４は陽極円筒の開口
端部に気密接合され真空容器の一部をなす容器端
板、１５は出力側セラミツク円筒、１６は導線、
１７は出力端帽、１８は入力側セラミツク円筒、
１９は陰極、２０，２１は陰極支持体、２２，２
２は入力端子をあらわしている。さて陽極円筒１
１は銅あるいは銅を主成分とする銅合金（単に銅
と記す）で形成されており、一対のポールピース
１３、および端板１４はそれぞれ純鉄、軟鋼、コ
バール、のような鉄あるいは鉄を主成分とする合
金、もしくはニツケルなどの強磁性体で形成され
ている。陽極円筒１１の両開口端部および両端板
１４はポールピース１３の外周部をはさむ形で３
者が一体に結合されて真空気密に接合されこのマ
グネトロンの真空容器の一部を構成している。第
１図および第２図は真空気密接合する直前の組立
構造を示している。その構造は陽極円筒１１の開
口端部が、ポールピースを内側に嵌合するための
段部３１、およびこの段部からひき続いて軸に平
行に延びる円筒状突出部３２、その外周面にテー
パ部３３が一体形成されている。そしてこれに嵌
合されるポールピース１３は、外周部上面に肉厚
の約半分の段部３４が形成されており、また全表
面にニツケルNiメツキからなる金属薄層（図示
せず）が被着されている。

なおこの金属薄層の材料としては銀Ag、銅Cu
などの防錆材を用いうるし、その厚さは好ましく
は５〜20μｍ程度でよい。強磁性体の容器端板１
４は、その外周端部がポールピース１３の段部３
４に嵌合する寸法、形状の折曲部３５が形成され
ており、また全表面、少なくとも接合される外周
端部の外表面にNiメツキからなる金属薄層（図
示せず）が被着されている。この金属薄層は陽極
円筒の銅素材と合金化しやすい金属であればよ
く、好ましくはNiのほかAg、Cuなどを使用しう
る。そしてその厚さは好ましくは５〜20μｍであ
る。図示のように３者を嵌合して組み合わせたと
き、陽極円筒１１の円筒状突出部３２は、ほぼ端
板１４の上面の位置と同程度、軸に平行に延びて
いる寸法に設定される。そして溶接にあたつて
は、不活性ガス雰囲気のもとで溶接電極３６，３
６を外側方、すなわち端板１４の折曲部３５先端
位置から円筒状突出部３２により遮られて見通せ
ない位置に置いて全周をアーク溶接する。これに
よつて溶接電極からのアーク放電はこの電極と陽
極円筒との間に生じ、ポールピースおよび端板外
周側面と電極との間には直接的にアーク放電が起
らないようにしている。

このようにして全周を1.3回転ぐらいするよう
にアーク溶接する。これによつて、鉄製ポールピ
ースおよび端板は陽極円筒の突出部で遮蔽されて
直接にはアークで溶かされず、主としてポールピ
ースおよび端板の外側表面のNiメツキ層と陽極
円筒の突出部の銅とがあたかも銅を溶かしてNi
層とろう付けでもしたかのような良好な気密溶接
状態が得られる。この接合部は第３図に例示する
通り、ポールピースおよび端板の外周端部はほと
んどもとの形のまま残つており、このポールピー
スおよび端板外周端面の付近には銅にNiが拡散
したCu−Ni溶接合金の肉および銅素材の溶融し
た肉３７が覆いかぶさるように存在し、これはポ
ールピースの段部３４による水平面及び外側面の
部分、および端板折曲部３５の外側面にも密着
し、さらに陽極円筒の外周テーパ部までなだらか
なスロープを描いて延びている。なおポールピー
スおよび端板外周端部がわずかに溶けても何ら差
支えない。このような電子管陽極の気密溶接方法
は、例えば特開昭57−109237号公報などに開示さ
れている。

ところが上記のようなアーク溶接においては、
全周にわたる均等な溶接状態に近ずけるために溶
接電極３６と母材つまり陽極円筒１１とのギヤツ
プ、位置、溶接スピード等に極めて細い条件が加
えられる。そうしないと溶接部のクラツク、発泡
等、品質、性能劣化のおそれがある。このため品
質のよい溶接が得にくい傾向がある。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、上記従来の欠点を改善し、
銅部材と鉄系部材との接合において溶接状態の良
好な電子管陽極の溶接方法を提供することであ
る。

〔発明の概要〕

この発明は、アーク溶接の主溶接電流を流して
行く途中からこの主溶接電流の値を徐々に低下さ
せ、全周にわたる１回転を経た後、溶接電流を急
激に低下させた上、溶接終了直前で一定電流に保
持した後、溶接電流を遮断するようにした電子管
陽極の溶接方法である。

〔発明の実施例〕

銅部材と鉄系部材との溶接においては、この被
溶接物を一定速度で回転させながら溶接電流を制
御し、予熱→スロープ・アツプ→主溶接→クイツ
クダウン→溶接終点処理、の手順で行なわれる。

そこで溶接装置の主溶接電流を制御している。
従来一般には、主溶接電流の値は溶接終了までは
同一であるが、本発明では溶接装置に初期主溶接
電流に対しその25％まで減少できる機能をもた
せ、又、主溶接電流の値を目的地まで減少させる
所要時間を任意に設定できる機能をもたせてい
る。

このような装置を便用して、この発明では円筒
状銅部材である陽極円筒１１とリング状鉄系部材
であるポールピース１３および容器端板１４の周
縁部のアーク溶接を行なつている。

即ち、この発明ではこれらの組合せ部分の全周
の溶接開始から１回転を越える（例えば約1.5回
転）溶接終了までの間に、第４図に示すように、
主溶接期間において初めの約2/3は所定の大きい
主溶接電流での溶接を続ける。その後の約1/3の
スローダウン期間は、徐々に電流値を下げ、この
主溶接期間の終了時は初期主溶接電流値の約20％
低下させている。主溶接期間の後は、クイツクダ
ウンの期間であり急激に溶接電流値を下げ、続い
て溶接終点処理期間として小さい一定溶接電流で
短期間保つたうえ、電流を遮断する。前述のよう
に、主溶接電流を流す期間は、被溶接物が定速度
で少なくとも１回転（全周）する期間であり、そ
の１回転に達する直前からスローダウン期間で電
流を徐々に減少させる。なお、溶接の全期間は、
２〜３回転に相当するように設定してもよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、下記のような優れた効果が
得られる。

(イ) 主溶接電流の途中から低減しているので主溶
接期間の後半で被溶接部分の過度の温度上昇す
なわち過度の溶融が抑制されて、溶接初期及び
末期における溶け深さ、溶け幅を均等にして全
周の良質の溶接状態を得ることができる。

(ロ) 溶接終了直前での小電流による溶接終点処理
により溶接溶融点が自動的にせばまり、きれい
な溶接終点状態が得られる。

尚、この発明の溶接方法は、マグネトロンに限
らず、電子管一般に適用できることを言う迄もな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子管の一例であるマグネトロンを示
す断面図、第２図は第１図の要部を拡大して示す
断面図、第３図は第２図の要部の溶接後の構造を
示す断面図、第４図はこの発明の一実施例に係る
電子管陽極の溶接方法を示す説明図である。 １１……陽極円筒（円筒状銅部材）、１３……
ポールピース（リング状鉄系部材）、１４……容
器端板、３６……溶接電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状銅部材の円筒状突出部内側に形成した
   段部に、リング状鉄系部材を嵌合し、この嵌合位
   置からは見通せない前記円筒状突出部外周位置に
   アーク溶接電極を配置し、前記両部材を定速度回
   転させながら全周を気密アーク溶接する電子管陽
   極の溶接方法において、 上記両部材が少なくとも１回転する主溶接期間
   は大きい主溶接電流を流すとともに１回転に達す
   る直前から前記主溶接電流を徐々に減少させ、 前記主溶接期間を経た後、溶接電流を急激に減
   少させるとともに、溶接終了直前で小さい一定電
   流を短期間流し、その後溶接電流を遮断すること
   を特徴とした電子管陽極の溶接方法。