[发明专利]一种太赫兹行波管慢波组件真空电子束焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及真空电子束焊工艺，具体地讲是一种太赫兹行波管慢波组件真空电子束焊接工艺。

背景技术

赫兹波是指频率在（0.1-10）THz（1THz=10¹²Hz）范围内的电磁波，随着相关技术的快速发展，太赫兹科学技术已成为一个非常活跃的前言交叉学科，对现代科学技术、国民经济、国防建设具有重大意义。行波管是靠连续调制电子注的速度来实现信号放大功能的微波电子管，作为太赫兹科学研究的一个分支，太赫兹行波管的研究越来越受到各国科学家关注。

然而，太赫兹行波管使用的慢波组件具有尺寸小、精度高等特点，并且装配精度要求极高。需要巧妙的装配方法或者特殊的焊接手段才能满足太赫兹行波管慢波组件的装配要求，比如保持慢波组件在焊接过程中不被氧化、折叠波导不发生错位变形等状况、焊缝要求气密性、焊料不能流散到折叠波导腔等。传统焊接工艺：氩弧焊、激光焊、真空焊、氢焊、集中焊等均不能有效满足上述焊接要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术上存在的不足，提供一种太赫兹行波管慢波组件真空电子束焊接工艺，该工艺焊接过程中热变形小、无氧化、可保证气密性且不需要焊料，该工艺可以避免传统焊接方式（如氩弧焊）在太赫兹行波管慢波组件焊接过程中对其造成的氧化、变形等影响。

本发明的技术方案是：一种太赫兹行波管慢波组件真空电子束焊接工艺，其特征是，所述工艺包括如下步骤：

1）将待焊接的两个慢波组件装配在焊接夹具上，保证两个待焊接慢波组件端面的平面度≤6μm且露出焊缝；

2）将1）中所述的装配在焊接夹具上的待焊接的慢波组件装配在真空电子束焊设备的焊接腔内待焊接；

3）对焊接腔进行抽真空，当真空度小于9×10^-4托时，启动焊接程序；

4）在焊接程序中规定的焊接参数如下：加速电压40～50kV，焊接电流10～22mA，焊接电流上升沿为0.1～0.5mm，焊接电流下降沿为0.1～0.5mm，焊接线速度是0.5～1.5m/min，焊接距离大于等于焊缝的长度L；

5）电子束焊接程序执行完成后，等待慢波组件在焊接腔内冷却后取出；

所述的太赫兹行波管慢波组件对中真空电子束焊接工艺，所述方法步骤5）中慢波组件在焊接腔内冷却10～15分钟后取出。

所述工艺适用于所有太赫兹行波管慢波组件焊接，尤其适用于基于高导热金属材料，例如：铜基材料的太赫兹行波管慢波组件焊接。

本发明的有益效果是：确保焊接位置及慢波组件中间位置的折叠波导无氧化及热变形等状况，保证焊接后的气密性。

附图说明

图1是本发明的太赫兹行波管慢波组件真空电子束焊接夹持示意图；

图2是本发明的太赫兹行波管慢波组件真空电子束焊焊接电流曲线图；

图中标号：1—焊接夹具，2—待焊接的慢波组件、3—焊缝。

具体实施方式

本发明的具体实施例是：

1）将待焊接的两个慢波组件装配在焊接夹具上，保证两个待焊接慢波组件端面的平面度≤6μm且露出焊缝。

2）将1）中所述的装配在焊接夹具上的待焊接的慢波组件装配在真空电子束焊设备的焊接腔内待焊接；

3）对焊接腔进行抽真空，当真空度小于9×10^-4托时，启动焊接程序；

4）在焊接程序中规定的焊接参数如下：加速电压40～50kV，焊接电流10～22mA，焊接电流上升沿为0.1～0.5mm，焊接电流下降沿为0.1～0.5s，焊接线速度是0.5～1.5m/min，焊接距离大于等于焊缝的长度L；

5）电子束焊接程序执行完成后，等待慢波段在焊接腔内冷却10～15分钟后取出。