[发明专利]一种X射线管烧制工艺及其烧制设备

说明书

本发明提供的一种X射线管烧制工艺及其烧制设备，其特征在于，所述X射线管包括玻璃芯柱、阴极与阳极杆，所述玻璃芯柱的上端面设有封口排气管，所述阴极设于玻璃芯柱的内侧，且在封口排气管的下方，所述阳极杆设于玻璃芯柱的内侧，且设于远离封口排气管的一侧，所述阳极杆的上方设有斜面，所述斜面的内部设有阳极靶面，所述阳极靶面的下方，且在阳极杆的外侧设有金属环。本发明的优点：解决了阳极端4种异种材料的连接，通过合理的工艺安排，减少了过多的清洗和抛光处理工序，解决了酸洗过程中存在的多种金属被腐蚀的问题，提高作业效率，同时阳极封装后的尺寸和表面质量得到精确控制，可满足批量化生产的需求。

技术领域

本发明涉及线管烧制领域，特别涉及一种X射线管烧制工艺及其烧制设备。

背景技术

X射线管由阴极、阳极和外部壳体组成，阴极用于发射电子，阳极提供靶面和散热作用，通过在阴极和阳极两端加载高压产生电场，用于加速电子，电子在撞击靶面后由韧致辐射机制产生X射线，外部壳体用于固定阴极和阳极，并提供良好的真空环境，便于电子能够稳定地运行。X射线管的阳极由靶和阳极杆组成，阳极与外部壳体之间通过金属环过渡连接，外部壳体通常为玻璃材料，玻璃材料有一定的耐热性能和高压绝缘性能，同时其作为壳体支撑阳极和阴极，构成封闭腔体，该腔体为超高真空环境，以便保证电子束的稳定发射。靶通常为金属钨材料，阳极杆为铜，金属环为可伐材料，膨胀系数与外部壳体玻璃材料的相当，解决上述4种材料的连接是阳极封装的关键。作为电真空零件表面，壳体内部的阳极表面光洁度要很高，以便减少表面吸气量，进一步的提高X射线管的耐压性能。通常X射线管内部的金属材料表面均需要进行酸性去除氧化层，或采用抛光工艺将氧化层去除并达到最佳表面光洁度要求，然而如酸洗多种材料时，需要考虑同种酸对不同材料的腐蚀效果，操作可控性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种X射线管烧制工艺及其烧制设备，该工艺解决了阳极端4种异种材料的连接，通过合理的工艺安排，减少了过多的清洗和抛光处理工序，解决了酸洗过程中存在的多种金属被腐蚀的问题，提高作业效率，同时阳极封装后的尺寸和表面质量得到精确控制，可满足批量化生产的需求。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种X射线管包括阴极、阳极和外部壳体组成，所述阳极包括靶与阳极杆，所述外部壳体为玻璃材料，所述阳极与外部壳体之间设有金属环，其加工包括如下步骤：

(1)靶与阳极杆通过钎焊或熔铸链接为阳极组件，金属环与玻璃通过火焰加热烧熔成为一体，烧熔组件与阳极组件通过感应加热钎焊工艺连接；

(2)通过真空钎焊工艺将靶与阳极杆连接，所述真空钎焊工艺的钎焊焊料为康铜合金，所述真空钎焊工艺通过局部真空感应线圈加热，所述真空感应线圈在焊接部位进行加热，并设置加载条件为4至6A，加载时间为10至30秒；

(3)完成焊接后，去除靶面0.2至0.8mm的加工余量，并将靶面抛光至光亮，粗糙度为Ra0.4以内；

(4)通过玻璃车床将金属环、玻璃管分别装夹在两端，通过氧化性火焰先将金属环封装表面烧出黑色氧化层，将玻璃管移动至与金属环重叠，重叠宽度为1.5至3.0mm，通过氧化性火焰将玻璃烧至软化后，用石墨压板将玻璃口部压制与金属环贴合，然后切换为还原性火焰，将玻璃管与金属圈封装区域进行在线退火处理，退火处理时间为60至120s，然后取下工件，将其放在退火炉中烘烤，退火温度为500至550℃，保温时间为2至5hrs；

(5)从炉中取出工件后，使用酸性溶液取出金属环表面的氧化层，然后使用去离子水冲洗三次以上，最后使用过纯酒精溶液进行烘干处理；

(6)处理完成后使用真空感应加热方式将其与阳极杆进行钎焊连接，所述阳极杆靶面朝下，沿轴向垂直放置，金属环靠重力落在阳极杆的连接部位，所述真空感应加热方式设置加载条件为3至6A，加载时间为8至20秒，所述钎焊焊料为银铜合金，以焊丝的形式填充在连接封的端部。