一种不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件的焊接工艺的制作方法

本发明涉及焊接制造技术领域，具体涉及一种不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件的焊接工艺。

背景技术：

随着加速器研究的发展，粒子束的能量越来越大。栅形电极钼管在工作过程中温度越来越高，受热伸长后极易发生弯曲变形。在栅形电极钼管的不锈钢中空支撑件中增加不锈钢波纹管，可以有效解决这个问题。

但在焊接过程中，由于不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件各部位质量差距过大，会引起在焊接加热和冷却过程中材料各部位温升不均匀，进而引起热膨胀不同步，会产生较大破坏力，因此亟需提供一种不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件的焊接工艺。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种能够保证不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件结合强度和密封性的焊接工艺。

一种不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件焊接工艺，包括以下步骤：

（1）、将不锈钢中空支撑件酸洗去氧化层；

（2）、将不锈钢波纹管两端加工台阶；

（3）、将不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件去离子水超声清洗；

（4）、将不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件固定在焊接装置上，并且在不锈钢波纹管的待焊管口上缠绕au35cu65钎丝；

（5）、将完成步骤（4）后焊接装置整体放入真空钎焊炉；

（6）、启动真空钎焊炉的真空抽气系统使真空钎焊炉的真空度达到1x10-3pa；

（7）、在真空钎焊炉中，1.5小时升温至600℃，保温1小时；

（8）、在真空钎焊炉中，1小时升温至960℃，保温1.5小时；

（9）、40分钟升温至1025℃，保温15分钟；

（10）、真空钎焊炉断电，逐渐冷却到室温，到室温后开炉取材。

步骤4中所述的焊接装置，包括底板，底板一侧设有水平夹具，另一侧设有焊接夹具，不锈钢中空支撑件的顶部支撑在水平夹具的上方，水平夹具的下方设有可抵住不锈钢中空支撑件底侧的压紧模具，不锈钢中空支撑件另一侧的薄边处紧贴在与其形状相适配的焊接夹具上，焊接夹具为不锈钢材质的导热块。

采用本发明所述的焊接方法，可以克服不锈钢波纹管热容和不锈钢中空支撑件之间热容巨大的差距，实现不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件焊接部位全焊透。不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件的真空钎焊后具有足够结合强度和密封性。不锈钢中空支撑件结合波纹管有足够弹性，当电极钼管受热伸长时，不锈钢中空支撑件可以适度变形,防止电极钼管发生弯曲变形,提高了离子源的功率。

所采用的焊接装置，结构简单，使用方便，能够确保不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件在焊接时的定位，避免不锈钢中空支撑件在焊接过程变形现象的发生，为焊接过程提供操作基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中焊接装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

一种不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件焊接工艺，包括以下步骤：

（1）、将不锈钢中空支撑件酸洗去氧化层；

（2）、将不锈钢波纹管加工两端留0.7mm台阶；

（3）、将不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件去离子水超声清洗；

（4）、将不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件固定在焊接装置上，并且在不锈钢波纹管的待焊管口上缠绕au35cu65钎丝；

（5）、将完成步骤（4）后焊接装置整体放入真空钎焊炉；

（6）、启动真空钎焊炉的真空抽气系统使真空钎焊炉的真空度达到1x10-3pa；

（7）、在真空钎焊炉中，1.5小时升温至600℃，保温1小时；

（8）、在真空钎焊炉中，1小时升温至960℃，保温1.5小时；

（9）、40分钟升温至1025℃，保温15分钟；

（10）、真空钎焊炉断电，逐渐冷却到室温，到室温后开炉取材。

其中，步骤4中所述的焊接装置，参见图1，包括底板1，底板1一侧设有水平夹具2，另一侧设有焊接夹具3，不锈钢中空支撑件4的顶部支撑在水平夹具2的上方，水平夹具2的下方设有可抵住不锈钢中空支撑件4底侧的压紧模具5，不锈钢中空支撑件另一侧的薄边处紧贴在与其形状相适配的焊接夹具3上，焊接夹具3为不锈钢材质的导热块。焊接时，将不锈钢波纹管6放置在不锈钢中空支撑件4内，不锈钢波纹管6的中心线与不锈钢中空支撑件4的中心线相重合，采用水平夹具2、压紧模具5及焊接夹具3，限制不锈钢中空支撑件4的位移。由于靠近不锈钢波纹管6的不锈钢中空支撑件的薄边过薄，在焊接过程中，温度升的很快，会发生变形，会影响不锈钢波纹管6焊接的时候两个端面的平行度，所以采用不锈钢材质的导热块为焊接夹具3，起到补热的作用，使其兼有质量补偿的功能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、将不锈钢中空支撑件酸洗去氧化层；

（2）、将不锈钢波纹管两端加工台阶；

（3）、将不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件去离子水超声清洗；

（4）、将不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件固定在焊接装置上，并且在不锈钢波纹管的待焊管口上缠绕au35cu65钎丝；

（5）、将完成步骤（4）后焊接装置整体放入真空钎焊炉；

（6）、启动真空钎焊炉的真空抽气系统使真空钎焊炉的真空度达到1x10-3pa；

（7）、在真空钎焊炉中，1.5小时升温至600℃，保温1小时；

（8）、在真空钎焊炉中，1小时升温至960℃，保温1.5小时；

（9）、40分钟升温至1025℃，保温15分钟；

（10）、真空钎焊炉断电，逐渐冷却到室温，到室温后开炉取材。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件焊接工艺，其特征在于：所述步骤（4）中所述的焊接装置，包括底板，底板一侧设有水平夹具，另一侧设有焊接夹具，不锈钢中空支撑件的顶部支撑在水平夹具的上方，水平夹具的下方设有可抵住不锈钢中空支撑件底侧的压紧模具，不锈钢中空支撑件另一侧的薄边处紧贴在与其形状相适配的焊接夹具上，焊接夹具为不锈钢材质的导热块。

技术总结
本发明公开了一种不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件的焊接工艺，包括将不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件固定在焊接装置上，并且在不锈钢波纹管的待焊管口上缠绕Au35Cu65钎丝后整体放入真空钎焊炉等步骤。本发明可以克服不锈钢波纹管热容和不锈钢中空支撑件之间热容巨大的差距，实现不锈钢波纹管和不锈钢中空支撑件焊接部位全焊透，使其真空钎焊后具有足够结合强度和密封性。

技术研发人员：徐朝胜;曹福坤;马兆龙;蒋传星;陈林枝;沈明
受保护的技术使用者：合肥聚能电物理高技术开发有限公司
技术研发日：2021.05.08
技术公布日：2021.08.06