一种激光焊致密焊接方法与流程

本发明属于微波电真空领域，具体属于真空电子管的电子枪制造领域。

背景技术：

真空电子管的电子发射体，是一种浸渍了铝酸钡盐的钨海绵圆柱体，这种海绵体被加热后，浸渍的铝酸钡盐就会向各个方向有一定程度的蒸发，为了防止钡盐向发射面的背面方向蒸发，会在背面装配一个钽金属盖子，并将钽金属盖子的侧壁与钼支撑筒的侧壁结合的整个圆周紧密焊接在一起，防止蒸发物逸出。由于零件尺寸较小，直径只有4mm，而且钽金属与钼支撑筒的壁厚之和非常小，只有0.3mm，如果只是简单地将被焊接部件固定在工装上，手持工装在激光焊接机上进行焊接的话，整个圆周难免会有漏焊、焊点偏移焊缝或者焊点大小不均等现象。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种激光焊致密焊接方法，将被焊接零件固定在一个可以旋转的工装上(激光焊的焊点是固定的)，激光焊的焊点打在圆周焊缝上，装置转动时，激光焊点可以按照一定频率打在圆周上。将旋转装置的转速调节地与激光焊打点的频率协调起来，确保焊点与焊点之间可以有重叠的部分，保证焊接的均匀、致密。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种激光焊致密焊接方法，该方法包括以下步骤：步骤一、将真空电子管的阴极组件置于旋转工装的弹簧夹头内；

步骤二、将钽金属盖子置于钼支撑筒内，并用阳模将其按压至底部，防止钽盖子底面与海绵体之间有空隙；

步骤三、用小锉刀将钼支撑筒侧壁和钽盖子侧壁结合的端面锉平；

步骤四、将旋转工装置于激光焊接机工作台面上，调节好激光束焦距后，将旋转工装固定于工作台上；打开旋转工装，调节转速；打开激光焊自动焊接模式，调节激光焊打点频率，开始焊接。

所述步骤一真空电子管的阴极组件为压制了钨海绵体的钼支撑筒。所述旋转工装为转速可调的装置，旋转工装设有弹簧夹头，阴极组件可置于弹簧夹头内。

所述步骤二钽金属盖子的外径与钼支撑筒的内径属于公差紧密配合，阳模外径小于钽金属盖子内径。

所述步骤三锉平端面的过程中要用千分台表测量，在圆周上找八个均匀分布的点，测量高度，要求高度差控制在0.01mm之内。

所述步骤四激光焊接机具有放大观察视频装置，调节好激光束聚焦后，被焊接处都可在观察装置的监控下观察到。

激光焊接机具有自动焊接模式，即启动该模式后，激光束会在设定频率下不停地打点，直至整个圆周焊接完成后，停止该模式。

本发明的有益效果是：本发明提供一种激光焊致密焊接方法，将被焊接零件固定在一个可以旋转的工装上(激光焊的焊点是固定的)，激光焊的焊点打在圆周焊缝上，装置转动时，激光焊点可以按照一定频率打在圆周上。将旋转装置的转速调节地与激光焊打点的频率协调起来，确保焊点与焊点之间可以有重叠的部分，保证焊接的均匀、致密。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明具体实施方式的被焊接组件剖视图；

图2是本发明具体实施方式的被焊接组件俯视图；

图3是本发明具体实施方式的旋转工装的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式的焊接效果图。

图中标记为：1.钼筒；2.钽盖子；3.螺帽；4.卡具；5.基座。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

真空电子管的电子发射体—阴极，是一种浸渍了铝酸钡盐的钨海绵圆柱体，这种钨海绵体被加热后，浸渍的铝酸钡盐就会向各个方向有一定程度的蒸发，为了防止钡盐向发射面的背面方向蒸发，会在背面装配一个钽金属盖子，并将钽金属盖子的侧壁与钼支撑筒的侧壁结合的整个圆周紧密焊接在一起，防止蒸发物逸出。

首先，将被焊接部件置于带弹簧夹头的工装上，并将钽金属盖子扣在海绵体背面的钼支撑筒内，再用小锉刀将二者锉平。其次，打开激光焊接机，调至自动焊接模式。将带阴极组件的工装置于激光焊接机工作台上，调好焦距，将激光束红外光斑定位于焊接缝上，确保工装旋转时，焊点一直在圆周焊缝上，准备就绪后将工装固定在工作台上，调节好转速，确保阴极组件在转动时，焊点致密地在圆周上排列开来。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：①将钽盖子扣在阴极背面的钼支撑筒内，钽盖子的外径与钼支撑筒的内径属于公差紧配合，两种金属紧密贴合在一起，确保后续焊接时，能很好地形成合金。所以在将钽盖子装入钼支撑筒内时要用一个阳模，用力将钽盖子推入，推入后要保证钽盖子水平；②用金刚小锉刀均匀地锉钼支撑筒和钽盖子侧壁，锉掉0.1-0.2mm，目的是去掉钼支撑筒和钽盖子壁端口的钝边，使二者的端面更加平整，如此焊接会更加牢固。在锉的过程中要边锉，边用台表测量高度，确保整个焊接端面在一个水平面上，因为在焊接时，要将焊点聚焦在焊接端面上，若高度不一致，会造成聚焦程度不一样，则焊接能量就会不一致，从而造成有的焊斑比较大，能量大的焊点则会将金属打穿。能量小的焊点又会造成焊接强度低。因此要确保焊接端面在一个水平面上，这样调节好焊接能量后，焊接后整个被焊接的圆周会很流畅；③将工装置于焊接机工作台面上后，调节激光聚焦，在激光焊接机的放大观察装置上观察聚焦情况，注意要将聚焦十字线其中一条线与焊缝起始焊接点的圆切线一致，这样，工装旋转时才能保证，焊点始终在圆周上。调节好聚焦后，要将工装固定在台面上，之后焊接开始后，工装不会发生晃动。④打开激光焊接机的自动模式，调节激光打点频率为5Hz，打开旋转装置开关，调节旋转速度，要使旋转速度和打点频率相协调，确保焊点与焊点之间有约三分之一面积的重合，保证致密焊接。

如图1所示，浸渍了铝酸盐的钨海绵体被压制于钼支撑筒内，钽金属盖子置于钨海绵体背面，其侧壁与钼支撑筒侧壁紧密贴合在一起。图2是该组件的俯视图，是被焊接的端面。在图4中标示了焊点分布示意，焊点与焊点之间有约1/3的部分重叠，这样可以保证焊接的致密性。焊接端面要在公差范围内保持水平，其原因在发明内容里已阐述清楚，在此不再赘述。图3是旋转工装示意图，被焊接的组件置于工装的弹簧夹头内，用螺母将弹簧夹头旋紧被焊接组件就牢牢固定于弹簧夹头内，用锉刀锉被焊接端面时，组件不会发生移动。

具体实施步骤如下：①将阴极置于带弹簧夹头的工装上，并将钽金属盖子扣在阴极背面的钼支撑筒内，并用一个外径稍小于钽盖子内径的阳模按压钽盖子，将其推入底部，与海绵体背面接触良好。②用小锉刀将钼支撑筒侧壁和钽盖子侧壁结合的端面锉掉0.1-0.2mm，锉的过程中用千分台表测量圆周均匀分布的八个点的高度，高度公差控制在0.01mm内，整个锉平工序是非常精细的工作。锉平之后将工装置于激光焊接机工作台面上。③打开激光焊接机，调节激光焊接模式为自动焊接模式，调节激光打点频率为10Hz，焊接能量为3焦。移动工装，将激光光束对准要焊接的组件，并在焊接机的放大观察装置上进行调焦，使激光束红外定位对准焊缝，并且使定位十字线的其中一条线与起始焊点的圆周切线平齐。定位结束，将工装固定于激光焊工作台上。④打开旋转工装开关，调节转速为3，启动激光打点，如此圆周匀速转动，焊点便在圆周上均匀致密地排列开来。整个圆周焊完之后停止激光打点。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。