[发明专利]一种直径大于300mm的陶瓷真空管钎焊工艺及装置有效
申请号: | 200910247377.6 | 申请日: | 2009-12-29 |
公开(公告)号: | CN101767236A | 公开(公告)日: | 2010-07-07 |
发明(设计)人: | 张红辉;邵任杰;蒋道满 | 申请(专利权)人: | 上海克林技术开发有限公司 |
主分类号: | B23K1/008 | 分类号: | B23K1/008;B23K101/06 |
代理公司: | 上海申汇专利代理有限公司 31001 | 代理人: | 翁若莹 |
地址: | 200240上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 直径 大于 300 mm 陶瓷 真空管 钎焊 工艺 装置 | ||
技术领域
本发明涉及一种直径大于300mm的陶瓷真空管钎焊工艺及该方法所使用的 装置,用于将陶瓷真空管道在真空状态下对焊在一起,属于陶瓷真空管钎焊工艺 及装置技术领域。
背景技术
目前由于不锈钢和铝合金在电子辐射状态下产生的活化效应比较少,国内大 型加速器上使用的大直径的真空管道都以不锈钢和铝合金为主。但是不锈钢和铝 合金在质子辐射状态下产生的活化效应很大,对周围的环境造成极其严重的中子 污染。而陶瓷真空管则不会有活化效应,但是现在并没有一种成熟的钎焊陶瓷真 空管的工艺及装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种直径大于300mm的陶瓷真空管钎焊工艺及装置,以 适用于我国即将开始建造的散裂中子源项目。
为了达到上述目的,本发明的方法技术方案是提供一种直径大于300mm的陶 瓷真空管钎焊工艺,其步骤为:
步骤1、对已经金属化的陶瓷管道进行清洗,除去表面的污物,对陶瓷管道 的焊接表面在100~120℃下干燥处理5~10分钟;
步骤2、用强酸清洗钛环表面,并在100~120℃下干燥处理5~10分钟,其 特征在于,
步骤3、将清洗后的陶瓷管道及钛环装入工装夹具中,两根陶瓷管道之间放 置一个钛环,对陶瓷管道和钛环进行固定,并在陶瓷管道与钛环的对接处配好钎 焊料,再将工装以悬空的方式吊入真空炉中;
步骤4、对真空炉抽真空直至真空度不大于10-3Pa后开始加热,升温至490~ 510℃,保温15~25分钟,再升温至848~852℃,确认焊料熔化后保温15~25 分钟,再自然冷却致140~160℃,冲惰性气体,出炉。
本发明提供的一种产品技术方案是提供了一种用于上述方法的装置,由第一 级的机械式旋片泵,第二级的罗茨泵,第三级的油扩散泵构成,各级泵进行串联 布置,其具体结构为:包括垂直的真空炉体,工件置于真空炉体内,在真空炉体 内设有加热系统,加热系统分布在工件四周,加热系统分别连接控制器及炉体电 源,在真空炉体上连接有第一阀门,第一阀门的一端连接扩散泵,第一阀门的另 一端管路连接第三阀门,第三阀门管路连接机械泵,罗茨泵的一端通过第二阀门 连接扩散泵,罗茨泵的另一端连接第三阀门与机械泵之间的管路。
本发明的装置采用垂直炉体设计,使得工件以悬空的方式进行吊装,从而可 以确保焊料的自然毛细血管现象,使在焊接表面都能均匀分布焊料,满足真空度 的要求;本发明提供的方法在焊缝中(即两个陶瓷管道之间)添加一个钛环,可 以减少对焊处的应力分布,保证陶瓷焊接部位不出现裂纹;本发明的工装夹具可 以保证焊接过程中零件的位置;本发明的方法在升温过程中保持真空度不大于 10-3Pa,在焊料熔化后保温15~25分钟,以便焊料充分熔化,而且不产生气泡。
本发明的优点在于提供了一种直径大于300mm的陶瓷真空管钎焊工艺及装 置,并且焊接后的陶瓷管道焊缝处真空漏率小于5*10-12Pa.M3/s,在陶瓷管道上 无任何裂纹。
附图说明
图1A为工装夹具的结构示意图;
图1B为图1A侧视图;
图2为本发明提供的一种装置的结构示意图;
图3为本发明提供的一种装置的电路框图。
具体实施方式
以下结合实施例来具体说明本发明。
实施例1
如图2及图3所示,本发明提供的一种用于直径大于300mm的陶瓷真空管钎 焊的装置包括垂直的真空炉体2,工件4置于真空炉体2内,在真空炉体2内设 有加热系统3,加热系统3分布在工件4四周,加热系统3分别连接控制器及炉 体电源,在真空炉体2上连接有第一阀门5,第一阀门5的一端连接扩散泵6, 第一阀门5的另一端管路连接第三阀门9,第三阀门9管路连接机械泵10,罗茨 泵8的一端通过第二阀门7连接扩散泵6,罗茨泵8的另一端连接第三阀门9与 机械泵10之间的管路。加热系统3为电加热装置,控制器为单片机。
本发明提供的一种直径大于300mm的陶瓷真空管钎焊工艺,,需要对接两个 外径为302mm,内径为282mm,长450mm的陶瓷真空管道,其步骤为:
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