專利名稱：大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及高頻設(shè)備-一大型高頻諧振腔體的核心部件內(nèi)導(dǎo)電桿的制造新
工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造方法。
背景技術(shù)：
高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造水平是影響腔體性能參數(shù)的關(guān)鍵之一。內(nèi)導(dǎo)電桿 承載著數(shù)萬伏射頻高電壓，其穩(wěn)定可靠性對諧振腔體非常重要，因此，能否通過良好地機(jī)械 加工工藝保證內(nèi)導(dǎo)電桿加工質(zhì)量，關(guān)系諧振腔體品質(zhì)因數(shù)的高低及諧振頻率的穩(wěn)定性。目 前，用常規(guī)焊接手段制造內(nèi)導(dǎo)電桿時(shí)，由于產(chǎn)生焊接變形、焊接深度不夠、錫焊盤管脫落等 缺陷，直接影響內(nèi)導(dǎo)電桿的制造水平，甚至容易產(chǎn)生中途報(bào)廢。近年來，大型真空電子束焊 接的發(fā)展，為我們在有色金屬焊接方面提供一種新途經(jīng)，不僅能量集中、熱影響區(qū)小，而且 焊接深度大、焊接質(zhì)量高，為此，探索一種新制造工藝顯得十分有意義，可以大大提高大型 高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo) 電桿的制造方法，從而有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題。 本發(fā)明的目的可以通過采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)所述的大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo) 電桿的制造方法，其特點(diǎn)在于包括有如下步驟 (1)、把外表面留有加工余量、內(nèi)表面加工到所需尺寸的無氧銅管(3)沿軸線用線 切割均分為兩半管(3-l、3-2); (2)、用簡易胎具將內(nèi)導(dǎo)電桿頭部的無氧銅半方盒(2-l、2-2)成形，為避免打火尤 其要注意棱角處圓角的形狀，然后用氬弧焊焊透接縫，并修整好無氧銅半方盒(2-l、2-2) 盒口結(jié)合面及各半圓孔口； (3)、在平臺(tái)上，用氬弧焊分別將無氧銅半管(3-l、3-2)與半方盒(2-l、2-2)焊為 一體； (4)、利用錫焊焊接，將第一無氧銅冷卻盤管(6-l、6-2)分別焊接在無氧銅半管 (3-l、3-2)的內(nèi)壁上；將第二無氧銅冷卻盤管(7-l、7-2)分別焊接在無氧銅半方盒(2-1、 2-2)的內(nèi)壁上。第一冷卻盤管(6-l、6-2)和第二冷卻盤管(7-l、7-2)的進(jìn)、出口留在半管 (3-1 、3-2)敞開口一側(cè)； (5)、用氬弧焊將管套(5)焊接至封頭(4)上，并對焊縫進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏，漏率應(yīng)小 于1 X 10—9Pa L/s ; (6)、將兩件無氧銅半管(3-l、3-2)和半方盒(2-l、2-2)的焊合件對稱拼合，用3 至4個(gè)簡易夾環(huán)夾緊，測量各處平面拼接縫，縫隙應(yīng)小于0. l毫米；再將封頭(4)和管套 (5)的焊合件套在上述拼合件的端頭，并使第一冷卻盤管(6-l、6-2)和第二冷卻盤管(7-1、 7-2)的進(jìn)、出口分別從管套(5)穿過；
(7)、用真空電子束焊，在各簡易夾環(huán)之間的空隙處將拼合件點(diǎn)焊為一體；然后
拆掉簡易夾環(huán)，二次利用真空電子束焊，將兩半管(3-l、3-2)之間兩條直線拼縫和兩半管 (3-l、3-2)與封頭(4)之間圓周拼縫連續(xù)焊焊透； (8)、在有水冷措施條件下，氬弧焊焊接兩半盒(2-l、2-2)之間和半盒(2-l、2-2) 與漂移管(1)之間的拼接焊縫； (9)、銀銅焊焊接第一冷卻盤管(6-l、6-2)和第二冷卻盤管(7-l、7-2)進(jìn)、出口與
管套(5)之間的拼接焊縫，焊后檢漏，該焊縫的漏率應(yīng)小于1X10—9Pa L/s ; (10)、精加工內(nèi)導(dǎo)電桿銅管(3)外表面及封頭(4)端部密封面； (11)、最后對整個(gè)高頻諧振腔內(nèi)導(dǎo)電桿外表面機(jī)械拋光至鏡面。 所述的兩半管(3-l、3-2)之間兩條直線拼縫和兩半管(3-l、3-2)與封頭(4)之間
圓周拼縫需要真空電子束焊，焊接前應(yīng)取母材進(jìn)行焊透性試驗(yàn)，以便確定正式焊接時(shí)設(shè)置
真空電子束焊的工藝參數(shù)。所述的兩半管(3-l、3-2)與封頭(4)之間的圓周真空電子束焊
接，需要制造簡易旋轉(zhuǎn)夾具，旋轉(zhuǎn)中心可調(diào)，便于找正焊接件中心與夾具旋轉(zhuǎn)中心重合。所
述的精加工內(nèi)導(dǎo)電桿銅管(3)外表面及封頭(4)端部密封面，需要制造簡易夾具，并找正擬
加工表面中心與內(nèi)導(dǎo)電桿頭部方盒(2)兩個(gè)側(cè)平面中心，其中心對稱性誤差應(yīng)小于①0.4毫米。 本發(fā)明的有益效果是所述的大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造方法，通過近年 來先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用，克服了傳統(tǒng)制造技術(shù)中的不足，采用新工藝制造出的大型高 頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿，表面電阻小、導(dǎo)電性能好、冷卻效率高、穩(wěn)定性佳、外形尺寸及形狀誤 差小、真空指標(biāo)好，改善和提高了整個(gè)高頻諧振腔體性能，其品質(zhì)因數(shù)可達(dá)到16000左右， 是一個(gè)非常理想的結(jié)果。


圖1為本發(fā)明的外形示意圖；
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明無氧銅半方盒(2-1)、半管(3-1)及其分別焊接在內(nèi)壁上第一冷卻盤
管(6-1)和第二冷卻盤管(7-1)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明沿對稱拼合面剖開的剖面示意圖； 圖5為本發(fā)明沿垂直對稱拼合面剖開的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳述 見圖1、2、3、4、5，所述的大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造方法，其特點(diǎn)在于包括 有如下步驟 (1)、把外表面留有加工余量、內(nèi)表面加工到所需尺寸的無氧銅管3沿軸線用線切 割均分為兩半管3-l、3-2; (2)、用簡易胎具將內(nèi)導(dǎo)電桿頭部的無氧銅半方盒2-l、2-2成形，為避免打火尤其 要注意棱角處圓角的形狀，然后用氬弧焊焊透接縫，并修整好無氧銅半方盒2-l、2-2盒口 結(jié)合面及各半圓孔口；
(3)、在平臺(tái)上，用氬弧焊分別將無氧銅半管3-1、3-2與半方盒2-1、2-2焊為一 體； (4)、利用錫焊焊接，將第一無氧銅冷卻盤管6-l、6-2分別焊接在無氧銅半管3-1、 3-2的內(nèi)壁上；將第二無氧銅冷卻盤管7-l、7-2分別焊接在無氧銅半方盒2-l、2-2的內(nèi)壁 上。第一冷卻盤管6-l、6-2和第二冷卻盤管7-l、7-2的進(jìn)、出口留在半管3-l、3-2敞開口 (5)、用氬弧焊將管套5焊接至封頭4上，并對焊縫進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏，漏率應(yīng)小于 1 X 10—9Pa L/s ; (6)、將兩件無氧銅半管3-l、3-2和半方盒2-l、2-2的焊合件對稱拼合，用3至4 個(gè)簡易夾環(huán)夾緊，測量各處平面拼接縫，縫隙應(yīng)小于0. 1毫米；再將封頭4和管套5的焊合 件套在上述拼合件的端頭，并使第一冷卻盤管6-l、6-2和第二冷卻盤管7-l、7-2的進(jìn)、出口 分別從管套5穿過； (7)、用真空電子束焊，在各簡易夾環(huán)之間的空隙處將拼合件點(diǎn)焊為一體；然后拆 掉簡易夾環(huán)，二次利用真空電子束焊，將兩半管3-l、3-2之間兩條直線拼縫和兩半管3-1、 3-2與封頭4之間圓周拼縫連續(xù)焊焊透； (8)、在有水冷措施條件下，氬弧焊焊接兩半盒2-l、2-2之間和半盒2_1、2_2與漂 移管l之間的拼接焊縫； (9)、銀銅焊焊接第一冷卻盤管6-l、6-2和第二冷卻盤管7_1、7_2進(jìn)、出口與管套
5之間的拼接焊縫，焊后檢漏，該焊縫的漏率應(yīng)小于1X10—9Pa L/s ; (10)、精加工內(nèi)導(dǎo)電桿銅管3外表面及封頭4端部密封面； (11)、最后對整個(gè)高頻諧振腔內(nèi)導(dǎo)電桿外表面機(jī)械拋光至鏡面。 所述的大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造方法，所述的兩半管3-l、3-2之間兩條
直線拼縫和兩半管3-l、3-2與封頭4之間圓周拼縫需要真空電子束焊，焊接前應(yīng)取母材進(jìn)
行焊透性試驗(yàn)，以便確定正式焊接時(shí)設(shè)置真空電子束焊的工藝參數(shù)。經(jīng)試驗(yàn)，在10—4_10—中a
壓力的高真空電子束焊接設(shè)備上，未填焊料情況下，選擇200-250mA電子束流、50-55KV加
速電壓、120cm/min的焊接速度時(shí)，焊透深度達(dá)到了 7-10毫米，滿足了所述內(nèi)導(dǎo)電桿的焊接要求。 所述的大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造方法，所述的兩半管3-l、3-2與封頭4 之間的圓周真空電子束焊接，需要制造簡易旋轉(zhuǎn)夾具，旋轉(zhuǎn)中心可調(diào)，便于找正焊接件中心 與夾具旋轉(zhuǎn)中心重合。所述的精加工內(nèi)導(dǎo)電桿銅管3外表面及封頭4端部密封面，需要制 造簡易夾具，并找正擬加工表面中心與內(nèi)導(dǎo)電桿頭部方盒2兩個(gè)側(cè)平面中心，其中心對稱 性誤差應(yīng)小于①0.4毫米。
權(quán)利要求
一種大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造方法，其特征在于包括有下述步驟(1)、把外表面留有加工余量、內(nèi)表面加工到所需尺寸的無氧銅管(3)沿軸線用線切割均分為兩半管(3-1、3-2)；(2)、用簡易胎具將內(nèi)導(dǎo)電桿頭部的無氧銅半方盒(2-1、2-2)成形，為避免打火尤其要注意棱角處圓角的形狀，然后用氬弧焊焊透接縫，并修整好無氧銅半方盒(2-1、2-2)盒口結(jié)合面及各半圓孔口；(3)、在平臺(tái)上，用氬弧焊分別將無氧銅半管(3-1、3-2)與半方盒(2-1、2-2)焊為一體；(4)、利用錫焊焊接，將第一無氧銅冷卻盤管(6-1、6-2)分別焊接在無氧銅半管(3-1、3-2)的內(nèi)壁上；將第二無氧銅冷卻盤管(7-1、7-2)分別焊接在無氧銅半方盒(2-1、2-2)的內(nèi)壁上，第一冷卻盤管(6-1、6-2)和第二冷卻盤管(7-1、7-2)的進(jìn)、出口留在半管(3-1、3-2)敞開口一側(cè)；(5)、用氬弧焊將管套(5)焊接至封頭(4)上，并對焊縫進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏，漏率應(yīng)小于1×10-9Pa·L/s；(6)、將兩件無氧銅半管(3-1、3-2)和半方盒(2-1、2-2)的焊合件對稱拼合，用3至4個(gè)簡易夾環(huán)夾緊，測量各處平面拼接縫，縫隙應(yīng)小于0.1毫米；再將封頭(4)和管套(5)的焊合件套在上述拼合件的端頭，并使第一冷卻盤管(6-1、6-2)和第二冷卻盤管(7-1、7-2)的進(jìn)、出口分別從管套(5)穿過；(7)、用真空電子束焊，在各簡易夾環(huán)之間的空隙處將拼合件點(diǎn)焊為一體；然后拆掉簡易夾環(huán)，二次利用真空電子束焊，將兩半管(3-1、3-2)之間兩條直線拼縫和兩半管(3-1、3-2)與封頭(4)之間圓周拼縫連續(xù)焊焊透；(8)、在有水冷措施條件下，氬弧焊焊接兩半盒(2-1、2-2)之間和半盒(2-1、2-2)與漂移管(1)之間的拼接焊縫；(9)、銀銅焊焊接第一冷卻盤管(6-1、6-2)和第二冷卻盤管(7-1、7-2)進(jìn)、出口與管套(5)之間的拼接焊縫，焊后檢漏，該焊縫的漏率應(yīng)小于1×10-9Pa·L/s；(10)、精加工內(nèi)導(dǎo)電桿銅管(3)外表面及封頭(4)端部密封面；(11)、最后對整個(gè)高頻諧振腔內(nèi)導(dǎo)電桿外表面機(jī)械拋光至鏡面。
2. 如權(quán)利要求1所述的大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造方法，其特征在于所述的 兩半管(3-l、3-2)之間兩條直線拼縫和兩半管(3-l、3-2)與封頭(4)之間圓周拼縫采用真 空電子束焊，焊接前應(yīng)取母材進(jìn)行焊透性試驗(yàn)。
3. 如權(quán)利要求1所述的大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造方法，其特征在于所述的 兩半管(3-l、3-2)與封頭(4)之間的圓周真空電子束焊接，制造簡易旋轉(zhuǎn)夾具，旋轉(zhuǎn)中心能 夠調(diào)節(jié)。
4. 如權(quán)利要求1所述的大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造方法，其特征在于所述的 精加工內(nèi)導(dǎo)電桿銅管(3)外表面及封頭(4)端部密封面，需要制造簡易夾具，并找正擬加工 表面中心與內(nèi)導(dǎo)電桿頭部方盒(2)兩個(gè)側(cè)平面中心，其中心對稱性誤差應(yīng)小于0 0. 4毫米。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及一種大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿的制造方法，其通過在平臺(tái)上將無氧銅半管與半方盒焊為一體；錫焊半管和半方盒內(nèi)壁上的冷卻盤管；焊接管套與封頭并檢漏；用夾環(huán)夾緊兩半管和半方盒的焊合件，并將封頭和管套焊合件套在上述拼合件的端頭；用真空電子束焊點(diǎn)焊上述拼合件為一體，拆掉夾環(huán)，二次利用真空電子束焊，將兩半管之間和兩半管與封頭之間拼縫焊透；在水冷下焊接兩半盒和半盒與漂移管之間的拼接縫；焊接冷卻盤管與管套間的拼接縫并檢漏；精加工內(nèi)導(dǎo)電桿；最后對外表面機(jī)械拋光。采用此新工藝制造出的大型高頻諧振腔體內(nèi)導(dǎo)電桿，表面電阻小、導(dǎo)電性能好、冷卻效率高、穩(wěn)定性佳、外形尺寸及形狀誤差小、真空指標(biāo)好，改善和提高了整個(gè)高頻諧振腔體性能。
文檔編號B23K15/00GK101699571SQ200910160368
公開日2010年4月28日 申請日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者孫國平, 張小奇, 張斌, 徐大宇, 李學(xué)敏, 李壽陸, 王文進(jìn), 石愛民 申請人:中國科學(xué)院近代物理研究所