一种中子管壳的钎焊工装的制作方法

本实用新型属于焊接技术领域，具体涉及一种中子管壳的钎焊工装。

技术背景

钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件，非常符合中子管零件的焊接要求。

目前国内外普遍采用钎焊中子管的金属和陶瓷材料进行焊接。焊接后的中子管壳焊缝处需被焊料完全密封，才能保证中子管内的零件长期处于真空状态，满足中子管工作的基本要求。

但是，仅仅保证焊缝密封还不能达到中子管管壳的使用要求。中子管实际类似于微型的离子加速器，需要通过高电压将离子在短距离内直线加速到一定程度来进行碰撞试验，而中子管的管壳是由三段结构组成的，分别为上下两部分的金属管壳和中间部分的陶瓷管壳，金属管壳的外径小于陶瓷管壳的内径，焊接时需要金属管壳台阶的外径靠在陶瓷管壳的内径上。这样就需要焊接出来的中子管内部要保证足够的直度才能使直线加速的离子碰撞到预定工作点，否则零件的同轴度不好则达不到使用要求。

由此可见，中子管壳的同轴度是一项重要的技术指标，在钎焊过程中对中子管壳进行扶正是目前中子管壳钎焊过程遇到的一大技术难题。

技术实现要素：

为了解决

背景技术：
中的问题，本实用新型提出了一种能够确保钎焊后中子管壳的同轴度满足使用的要求的中子管壳的钎焊工装。

本实用新型的具体技术方案是：

本实用新型提出了一种中子管壳的钎焊工装，包括上定位块、下定位块以及钎焊定位芯；

上定位块压装在中子管壳上端金属管壳的管壁内，下定位块压装在中子管壳下端金属管壳的管壁内；钎焊定位芯穿过下定位块、待焊接中子管壳的陶瓷管壳以及上定位块，用于焊接过程中子管壳的扶正。

具体的一种方式是：上定位块开设有中心孔；下定位块开设有定位孔；钎焊定位芯包括上部芯体、中部芯体以及下部芯体；下部芯体位于下定位块的外部，下部芯体的上端面与下定位块的下端面紧密贴合，中部芯体插装在下定位块的定位孔内，上部芯体依次穿过待焊接中子管壳的陶瓷壳体内部以及上定位块的中心孔并延伸至外部。

为了使得钎焊定位芯在焊接工作完成后能够很容易的从待焊接中子管壳中取出，该钎焊定位芯的上上部芯体和中部芯体的截面均为至少含有一个缺口的圆面。

焊料高温熔化时会伴随大量气体的释放，为了便于焊接过程中的气体在中心管壳内排出，上述上定位块上还开设有多个通气孔。

上述上定位块、下定位块以及焊接定位芯均采用1Cr18Ni9Ti。

本实用新型的优点在于：

1、采用本实用新型的工装进行中子管壳的焊接，确保了中子管壳焊接完成后同轴度能够满足使用要求，同时大大提高了管壳焊接的成功率，简化了装填焊料的劳动强度，对中子管壳的生产工艺起到了十分重要的作用，为之后的零件装配和长时间老化试验顺利进行起到了保障。

2、本实用新型的钎焊定位芯的上部芯体和中部芯体的截面均为至少含有一个缺口的圆面，从而确保了焊接完成后由于热膨胀后钎焊定位芯能够很容易拆卸。

附图说明

图1为本实用新型的工作示意图。

图2为上定位块的结构示意图；

图3为下定位块的结构示意图；

图4为焊接定位芯的主视图；

图5为焊接定位芯的俯视图；

具体实施方式

下面结合附图对实用新型的结构做具体描述：

如图1所示，该中子管壳的钎焊工装，包括上定位块1、下定位块2以及钎焊定位芯3；

上定位块1压装在待钎焊中子管壳上端金属管壳4的管壁内，下定位块2压装在待钎焊中子管壳下端金属管壳5的管壁内；钎焊定位芯3穿过下定位块2、待焊接中子管壳的陶瓷管壳6以及上定位块1用于焊接过程中子管壳的扶正。

该工装的具体结构是：如图2，上定位块1开设有中心孔7；如图3，下定位块2开设有定位孔8；如图4和图5，钎焊定位芯包括上部芯体9、中部芯体10以及下部芯体11；下部芯体11位于下定位块2的外部，下部芯体的上端面与下定位块的下端面紧密贴合起到限位作用，中部芯体10插装在下定位块的定位孔8内，上部芯体9依次穿过待焊接中子管壳的陶瓷壳体6内部以及上定位块的中心孔7并延伸至外部。

由于在钎焊过程中钎焊定位芯会受热膨胀，为了使得钎焊定位芯在焊接工作完成后能够很容易的从待焊接中子管壳中取出，该钎焊定位芯的上部芯体9和中部芯体10的截面均为至少含有一个缺口的圆面。

为了便于焊接过程中的气体在中心管壳内排出，上述上定位块1上还开设有多个通气孔12。

进一步的说，上定位块、下定位块以及焊接定位芯均采用1Cr18Ni9Ti制成。

该工装的基本设计思路是：

上定位

上定位块通过自身的重量压在待钎焊中子管壳的上端金属管壳上，使焊料在融化的时候能够充分和工件结合、润湿。焊接的更加牢靠，使焊料完全附着在工件上，防止没有接触到的地方出现漏孔，增加焊接的成功率。

下定位

下定位块可将上端平面与待钎焊中子管壳的下端金属管壳的内孔台阶向结合，使工件不会滑落，同时又将工件内孔固定，使工件中心在的中心线上。

工装组装

焊接中子管壳时直接先将下定位块压装在待钎焊中子管壳的下端金属管壳中，然后再将上定位块压装在待钎焊中子管壳的上端金属管壳中，最后将钎焊定位芯依次穿过下定位块、待钎焊中子管壳的陶瓷管壳以及上定位块，整个钎焊工装的配合安装完毕。

该结构钎焊工装大大提高了管壳焊接的成功率，简化了装填焊料的劳动强度，使操作人员更得心应手。对中子管的生产工艺起到了十分重要的作用，为之后的零件装配和长时间老化试验顺利进行起到了保障。