四翼型射频四极场加速器腔体π模杆氢炉钎焊方法技术

技术编号:10603552 阅读:192 留言:0更新日期:2014-11-05 15:40
本发明专利技术涉及四翼型射频四极场加速器腔体π模杆制造新工艺技术领域,尤其是涉及一种四翼型射频四极场加速器腔体π模杆氢炉钎焊方法。其钎焊时钎焊零件应装配定位,以确保零件之问的相互位置和钎焊要求的焊接间隙,采用新结构的焊接方式之后,焊接成功率极大提高、加工工序简化、装配方便快捷、稳定性佳、外形尺寸及形状变形小、真空指标好,改善和提高了四翼型RFQ加速器腔体π模杆焊接后的真空密封性能,其焊接夹具结构结构简单,装配便捷,定位精度高,保证π模杆焊接面相互贴紧,装配间隙小于0.02mm以内;保证有足够的焊料,增加了流动性。在这样的情况下钎料熔化后流动性能达到最佳效果,从而使焊接面完全焊接,达到焊接后高真空度的要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及四翼型射频四极场加速器腔体π模杆制造新工艺
,尤其是涉及一种。其钎焊时钎焊零件应装配定位,以确保零件之问的相互位置和钎焊要求的焊接间隙,采用新结构的焊接方式之后,焊接成功率极大提高、加工工序简化、装配方便快捷、稳定性佳、外形尺寸及形状变形小、真空指标好,改善和提高了四翼型RFQ加速器腔体π模杆焊接后的真空密封性能,其焊接夹具结构结构简单,装配便捷,定位精度高,保证π模杆焊接面相互贴紧,装配间隙小于0.02mm以内;保证有足够的焊料,增加了流动性。在这样的情况下钎料熔化后流动性能达到最佳效果,从而使焊接面完全焊接,达到焊接后高真空度的要求。【专利说明】
本专利技术涉及四翼型射频四极场加速器腔体π模杆制造新工艺
,尤其是涉及一种四翼型射频四极场加速器腔体H模杆氢炉钎焊方法。
技术介绍
加速器腔体是射频四极场(Rad1 Frequency Quadrupole, RFQ)直线加速器的核心部件,其制造水平是影响加速器性能参数的关键之一。通过四翼的水平和垂直方向上分别焊接一定数量的η模杆,起到稳定高频结构的作用,对腔体内的电场稳定性尤为重要,其焊接质量的可靠性对加速器非常重要,因此,能否通过良好的焊接工艺保证RFQ加速器腔体η模杆的焊接质量,关系腔体电场谐振频率的稳定性和一致性。目前,用常规钎焊手段焊接RFQ加速器腔体模杆时,容易产生π模杆变形、焊接成功率不高,直接影响RFQ加速器腔体的制造水平,很容易产生废品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术的不足提供一种,从而有效解决现有技术的问题。 为实现上述目的,本专利技术采取的技术方案为:所述的四翼型射频四极场加速器腔体η模杆氢炉钎焊方法,其η模杆上端设置有不锈钢补偿环,不锈钢补偿环外部设置有陶瓷环,η模杆上端部还设置有耐高温弹簧垫片,η模杆中设置有全螺纹螺杆,全螺纹螺杆下端通过黄铜螺母安装有不锈钢垫片,η模杆上焊接有锥套,其特点是包括如下步骤: (I)、将四翼型射频四极场加速器腔体用无氧铜材质的π模杆孔的尺寸精加工到焊接尺寸,η模杆孔直径为01 Omm,公差值0.3?0.5mm ; (2)、对水平单翼、垂直单翼单翼、锥套和π模杆外表面进行清洗、烘干,去除氧化层及油污,保证焊接精度和真空度,焊接间隙小于0.02mm,焊后π模杆不得弯曲,直线度0.1mm,真空漏率小于 I X ICT9Pa.L/s ; (3)、焊接部位为单翼上π模杆的锥孔单翼上的η模杆锥孔与锥套的外表面接触焊接,锥套内孔与η模杆的外表面焊接,锥度为40° ±0.05°,保证两个焊接面在同时焊接时钎料的足量及紧固; (4)、在锥套外壁焊料槽内装一圈钎料,外壁焊料槽为O型槽,钎料不高于外锥面,防止锥套的外锥面与单翼上η模杆锥孔之间间隙过大,影响焊接精度及真空度;在锥套内壁焊料槽内装一圈钎料,内壁焊料槽为O型槽,不影响锥套在π模杆上的移动,装完后用酒精清洗并检验装配间隙; (5)、在π模杆下端的全螺纹螺杆两端喷氮化硼脱模剂,防止焊接过程中高温加热后螺母与螺杆粘合无法拆卸; ¢)、先将π模杆装到四翼型射频四极场加速器腔体单翼的模杆孔内,然后在η模杆两端将锥套装到单翼上η模杆的锥孔内,是两个锥面相互紧密贴合,同时由于焊料熔化后向下流动,需保证焊料两端向下,再将全螺纹螺杆穿过H模杆内孔,依次将加工好的陶瓷环、不锈钢补偿环、不锈钢垫块、耐高温弹簧垫片装到螺杆上,再加不锈钢垫块,最后上螺母,用手拧紧; (7)、最后对整个π模杆的装配精度进行检验,来回晃动,整体不发生晃动,证明组装精度达到焊接设计要求。 所述的第六步骤中的耐高温弹簧垫片为正反一组,共设置三组;耐高温弹簧垫片的压缩量为百分之三十,三组耐高温弹簧垫片的长度为9mm,通过螺母将弹垫压缩到6.3mm;三组耐高温弹簧垫片来补偿无氧铜和不锈钢零件发生热膨胀,缓冲热膨胀时的间隙;防止锥套与η模杆孔发生松动后影响焊接精度及真空度; 所述的耐高温弹簧垫片保证锥面的紧密贴合,不锈钢补偿环保证π模杆在π模杆孔的两端距离偏差小于0.2mm,陶瓷环在锥套与垫块之间起一个过渡作用,保证锥套锥面的紧密贴合,通过晃动检验锥面是否贴合紧密,保证最后焊接精度及真空度要求。 所述的单翼上π模杆锥孔、锥套、π模杆相互连接的焊接面间隙要求小于0.02mm,通过全螺纹的螺杆、陶瓷环、补偿环、垫块、螺母保证两两焊接面相互贴紧。 本专利技术的有益效果是:所述的四翼型射频四极场加速器腔体η模杆氢炉钎焊方法,其克服了其它钎焊技术中的不足,采用新结构的焊接方式之后,焊接成功率极大提高、加工工序简化、装配方便快捷、稳定性佳、外形尺寸及形状变形小、真空指标好,改善和提高了四翼型RFQ加速器腔体π模杆焊接后的真空密封性能,其焊接夹具结构结构简单,装配便捷,定位精度高,保证η模杆焊接面相互贴紧,装配间隙小于0.02mm以内;保证有足够的焊料,增加了流动性。在这样的情况下钎料熔化后流动性能达到最佳效果,从而使焊接面完全焊接,达到焊接后高真空度的要求。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术模杆钎焊整体结构示意图; 图2是本专利技术模杆与腔体焊接示意图。 图中:1、耐高温弹簧垫片;2、陶瓷环;3、锥套内壁焊料槽;4、锥套外壁焊料槽;5、全螺纹螺杆;6、黄铜螺母;7、不锈钢补偿环;8、锥套;9.π模杆;10、不锈钢垫片;11.水平单翼;12.垂直单翼。 【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本专利技术,并非用于限定本专利技术的范围。 如图1和2所示,所述的,其π模杆9上端设置有不锈钢补偿环7,不锈钢补偿环7外部设置有陶瓷环2,π模杆9上端部还设置有耐高温弹簧垫片1,模杆9中设置有全螺纹螺杆5,全螺纹螺杆5下端通过黄铜螺母6安装有不锈钢垫片10,Ji模杆9上焊接有锥套8,其特点是包括如下步骤: (I)、将四翼型射频四极场加速器腔体用无氧铜材质的π模杆锥孔的尺寸精加工到焊接尺寸,η模杆孔直径为010mm,公差0.3?0.5mm; (2)、对水平单翼11、垂直单翼12、锥套和π模杆外表面进行清洗、烘干,去除氧化层及油污,保证焊接精度和真空度,焊接间隙小于0.02mm,焊后π模杆不得弯曲,直线度0.1mm,真空漏率小于 I X ICT9Pa.L/s ; (3)、焊接部位为单翼上π模杆的锥孔与锥套的外表面接触焊接,锥套内孔与π模杆的外表面焊接,锥度为40° ±0.05°,保证两个焊接面在同时焊接时钎料的足量及紧固; (4)、在锥套外壁焊料槽4内装一圈钎料,外壁焊料槽为O型槽,钎料不高于外锥面,防止锥套的外锥面与单翼上η模杆锥孔之间间隙过大,影响焊接精度及真空度;在锥套内壁焊料槽3内装一圈钎料,内壁焊料槽为O型槽,不影响锥套在π模杆上的移动,装完后用酒精清洗并检验装配间隙; (5)、在π模杆下端的全螺纹螺杆两端喷氮化硼脱模剂,防止焊接过程中高温加热后螺母与螺杆粘合无法拆卸; ¢)、先将π模杆装到四翼型射频四极场加速器腔体单翼的π模杆锥孔内,然后在η模杆两端将锥套装到单翼上η模杆的锥孔内,是两个锥面相互紧密贴合,同时由于焊料熔化后向下流动,需保证焊料两端向下,再将全螺纹螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四翼型射频四极场加速器腔体π模杆氢炉钎焊方法,其π模杆上端设置有不锈钢补偿环,不锈钢补偿环外部设置有陶瓷环,π模杆上端部还设置有耐高温弹簧垫片,π模杆中设置有全螺纹螺杆,全螺纹螺杆下端通过黄铜螺母安装有不锈钢垫片,π模杆上焊接有锥套,其特点是包括如下步骤:(1)、将四翼型射频四极场加速器腔体用无氧铜材质的π模杆孔的尺寸精加工到焊接尺寸,π模杆孔直径为公差值0.3~0.5mm;(2)、对水平单翼、垂直单翼单翼、锥套和π模杆外表面进行清洗、烘干,去除氧化层及油污,保证焊接精度和真空度,焊接间隙小于0.02mm,焊后π模杆不得弯曲,直线度0.1mm,真空漏率小于1×10‑9Pa·L/s;(3)、焊接部位为单翼上π模杆的锥孔单翼上的π模杆锥孔。对)与锥套的外表面接触焊接,锥套内孔与π模杆的外表面焊接,锥度为40°±0.05°,保证两个焊接面在同时焊接时钎料的足量及紧固;(4)、在锥套外壁焊料槽内装一圈钎料,外壁焊料槽为O型槽,钎料不高于外锥面,防止锥套的外锥面与单翼上π模杆锥孔之间间隙过大,影响焊接精度及真空度;在锥套内壁焊料槽内装一圈钎料,内壁焊料槽为O型槽,不影响锥套在π模杆上的移动,装完后用酒精清洗并检验装配间隙;(5)、在π模杆下端的全螺纹螺杆两端喷氮化硼脱模剂,防止焊接过程中高温加热后螺母与螺杆粘合无法拆卸;(6)、先将π模杆装到四翼型射频四极场加速器腔体单翼的π模杆孔内,然后在π模杆两端将锥套装到单翼上π模杆的锥孔内,是两个锥面相互紧密贴合,同时由于焊料熔化后向下流动,需保证焊料两端向下,再将全螺纹螺杆穿过π模杆内孔,依次将加工好的陶瓷环、不锈钢补偿环、不锈钢垫块、耐高温弹簧垫片装到螺杆上,再加不锈钢垫块,最后上螺母,用手拧紧;(7)、最后对整个π模杆的装配精度进行检验,来回晃动,整体不发生晃动,证明组装精度达到焊接设计要求。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙国平谢春安李学敏牛小强张小奇王丰王文进徐大宇雷海亮
申请(专利权)人:中国科学院近代物理研究所
类型:发明
国别省市:甘肃;62

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