[發明專利]一種用于釬焊電真空管用TZM合金/瓷封合金對封結構的卡具及釬焊方法

有效

• 申請號: 201510414365.3
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN105149720B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 宋曉國;司曉慶;曹建;雷玉珍;周志強;馮吉才
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學(威海)
• 主分類號: B23K3/08
• 分類號: B23K3/08;B23K1/19;B23K1/20;B23K1/008;B23K101/36;B23K103/08
• 代理公司: 威海科星專利事務所37202
• 代理人: 于濤

1.一種用于釬焊電真空管用TZM合金/瓷封合金對封結構的卡具，其特征在于由裝配卡具和釬焊卡具組成，其中：

裝配卡具由304不銹鋼制成，用于TZM合金/瓷封合金對封結構的裝配，其由不銹鋼底座和不銹鋼定位塊構成，所述的不銹鋼底座設有底板，底板上設有用于固定TZM合金管的套筒狀軸柱，所述的不銹鋼定位塊設有套在軸柱上并與軸柱相配合的套管，套管下端設有與底板相接觸的環形底盤，套管上端設有用于固定瓷封合金的帶中心通孔的環形頂蓋，頂蓋中心孔、套管和軸柱的軸線為同一軸線，

釬焊卡具由石墨制成，用于TZM合金/瓷封合金對封結構釬焊過程中的定位，其由石墨底座和石墨定位塊構成，所述的石墨底座設有底板，底板中央設有用于固定TZM合金管的圓形凹槽，圓形凹槽外的底板上設有用于固定石墨定位塊的環形定位凹槽，圓形凹槽與環形定位凹槽形成一環形凸臺，所述石墨定位塊為內徑與環形凸臺相配合的套管，套管下端設有與石墨底座上的環形定位凹槽相配合的環形支座，套管上端設有帶中心通孔的環形頂蓋，頂蓋中心孔、套管、圓形凹槽、環形凸臺和環形定位凹槽的軸線為同一軸線。

2.根據權利要求1所述的一種用于釬焊電真空管用TZM合金/瓷封合金對封結構的卡具，其特征在于套管和軸柱相配合的連接面上設有與套管或軸柱軸線相平行的定位凸臺和定位凹槽，定位凸臺和定位凹槽相配合，其截面呈三角形。

3.根據權利要求1所述的一種用于釬焊電真空管用TZM合金/瓷封合金對封結構的卡具，其特征在于套管與環形凸臺相配合的連接面上設有與套管或環形凸臺軸線相平行的定位凸臺和定位凹槽，定位凸臺和定位凹槽相配合，其截面呈三角形。

4.一種用于釬焊電真空管用TZM合金/瓷封合金對封結構的釬焊方法，其特征在于步驟如下：

1）將TZM合金管連接部分的內表面和瓷封合金管連接部分的外表面以及箔狀CuPt釬料的兩個面用砂紙進行打磨，以除去表面氧化膜；

2）根據對封結構結合面的尺寸，將箔狀CuPt釬料繞成環形CuPt釬料；

3）選用丙酮溶液對TZM合金管、瓷封合金管和環形CuPt釬料進行超聲清洗，清洗15min~25min后烘干備用；

4）將環形CuPt釬料放在TZM合金管和瓷封合金管被打磨的表面之間進行預裝配，環形CuPt釬料與TZM合金管及環形CuPt釬料與瓷封合金管之間都進行緊密裝配；

5）將預裝好的焊件放在裝配夾具上，進行對封結構中心度調整和對封結構高度調整：對封結構中心度調整，旋轉裝配夾具的不銹鋼定位塊，使TZM合金管的中軸線和瓷封合金管的中軸線在一條直線上，對封結構高度調整，用游標卡尺測量瓷封合金管與裝配夾具定位塊上表面的距離，控制這個距離在±1mm；

6）將步驟5）中裝配好的待焊件用石墨釬焊夾具進行固定，在石墨釬焊夾具和對封結構的接觸面處涂抹真空釬焊阻焊劑薄層，所述的真空阻焊劑由氧化釔組成，將釬焊卡具放置在真空釬焊爐中，真空度抽至小于4×10^-3Pa，控制加熱速率為10~25℃/min，以1160~1200℃的釬焊溫度進行釬焊連接，保溫30~120s后以10~20℃/min的降溫速率降至200℃以下進行加熱焊接；

7）焊件加熱焊接后冷卻至室溫，取出，焊件表面清潔處理，先用砂紙打磨焊件表面的氧化皮，隨后在丙酮溶液中超聲清洗10~15min，即 可得到釬焊件。