[发明专利]磁控管阴极组件用焊料环部件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁控管阴极组件用焊料环部件的制造新方法。

背景技术

磁控管是诸如微波炉等高频加热系统的核心部件，而阴极组件则是磁控管的心脏，主要 用于定向发射电子。磁控管阴极组件如图1所示，其主要构成如下：磁控线圈1的上端与下端 通过焊料2分别与上钼端帽3和下钼端帽4连接；中心支杆5与上钼端帽3固定连接；边支杆6与 下钼端帽4固定连接。

上述磁控管阴极组件装配过程如下：先将焊料环2装入上钼端帽3和下钼端帽4的凹槽内 并固定，然后分别将上钼端帽3和中心支杆5、下钼端帽4和边支杆6固定连接，再将磁控线圈 1装入上、下钼端帽凹槽处，最后将该组件在钎焊炉中进行热处理，将焊料环2熔化，从而将 磁控线圈1固定在上、下钼端帽之间。

采用上述工艺制造磁控管阴极组件用焊料环部件存在以下问题：

(1)由于焊料环2需通过粉末冶金模压法生产，所需粉末颗粒细小易团聚，使得其流动 性较差，较难自动均匀地填充模腔，所以用模压法生产焊料环前需对粉末进行制粒，成本较 高；

(2)由于焊料环2属于薄壁件，在压制后脱模时，成形坯易粘附在模冲上，使自动化程 度降低。而且成形坯强度很低，脱模时容易变形甚至开裂。

(3)由于焊料环2属于薄壁件，成形坯在烧结过程有一定几率的变形，成品率不高。同 时，焊料粉末价格昂贵，烧结变形的焊料环无法循环使用，所以成本很高；

(4)上、下钼端帽与焊料环的配合间隙很小，如果在焊料环装入过程中发生偏心或倾 斜，就会使焊料环无法正常装入，或者即使勉强装入也会使焊料环发生倾斜而装入不到位， 则阴极组件在钎焊时焊料环熔化后无法将上、下钼端帽与磁控线圈很好地结合起来，从而影 响磁控管的发射性能，甚至导致磁控管报废。

发明内容

利用粉末冶金模压方法生产磁控管阴极组件用焊料环部件，存在工序复杂、成本高、效 率低、操作性差等缺点。本发明旨在提供一种工序简单、成本低、效率高、且可实现自动化 生产的磁控管阴极组件用焊料环部件的制造方法。

本发明是通过以下步骤实现的：

(1)焊料粉末制备。将适量配比的元素粉末研磨2-30小时，得到混合均匀的焊料粉末 。

(2)焊料浆制备。将步骤1中得到的焊料粉末与少量易挥发、加热能全部分解的有机物 混合均匀，制成在室温下具有一定流动性的焊料浆。

(3)焊料浆涂敷。将上或下钼端帽固定在定位板上，利用自动涂浆装置精确地将步骤2 中得到的焊料浆涂敷在钼端帽的凹槽处，形成一个规则的环状，该过程可实现自动化生产。

自动涂浆装置如图2所示。主要由工作台7、定位板8、针筒10、针头11和流体控制器13 构成。其中工作台7可在水平方向移动或旋转，针头11可垂直移动、水平移动或圆周运动。 将上或下钼端帽固定在工作台上的定位板上，如图2中9所示。将配制好的焊料浆12装入针筒 10中。在流体控制器13中设置好工作台7与针头11的运动路径，再设置好涂浆时间、涂浆速 度及压力。启动后就可以将焊料浆精确、均匀、高效、自动地涂敷到上、下钼端帽的凹槽处 。

在自动涂浆过程中，针头相对钼端帽的运动有以下几种方式：(1)如图3所示，上钼端 帽3或下钼端帽4固定不动，针头11与钼端帽凹槽底部垂直，针头11沿着钼端帽凹槽做圆周运 动；(2)如图4所示，针头11固定不动，并与上钼端帽3或下钼端帽4凹槽底部垂直，钼端帽 在工作台7带动下绕着其中心轴线做旋转运动；(3)如图5所示，上钼端帽3或下钼端帽4固 定不动，针头11前端带有一定的弧度，针头11沿着钼端帽凹槽做圆周运动；(4)如图6所示 ，针头11固定不动，针头前端带有一定的弧度，上钼端帽3或下钼端帽4在工作台7带动下绕 着其中心轴线做旋转运动；(5)如图7所示，针头11固定不动，针头11采用直针头且与上钼 端帽3或下钼端帽4凹槽底部成一定角度，钼端帽在工作台7带动下绕着其中心轴线做旋转运 动。也可以根据钼端帽形状特点，采用其它的运动形式。

(4)热处理。将涂敷好焊料浆的上、下钼端帽置于炉子中进行脱脂和烧结，保护气氛 可以采用氢气、氮气、氩气或氢气与氮气的混合气体。在150-550℃区间应缓慢升温或保温 进行脱脂，使焊料浆中的有机物缓慢挥发、分解，并被保护气体带出炉外。然后将粘附有焊 料的钼端帽在最高温度为800-1700℃的范围内进行高温烧结，最终在钼端帽中形成焊料环部 件。