射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接方法
【专利摘要】本发明属于焊接【技术领域】，公开了射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接方法，该方法包括以下步骤：（1）将待焊工件的焊接区域打磨至完全露出金属本色，并清洗焊接区域表面的油污、碎屑；（2）加热待焊工件至225～235℃并保持恒温，在其焊接区域均匀涂抹助焊剂并对焊接区域挂锡处理；（3）将待焊工件组装在一起，封堵端头后共同均匀加热至225～235℃并保持恒温，进行低温锡焊；该方法能够使射频腔体高电场梯度区域冷却效果好、不影响真空且有效减少射频腔体变形。
【专利说明】射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明属于焊接【技术领域】，具体涉及射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接方法。
【背景技术】
[0002]在射频腔体工作期间，其高电场梯度区域由于电流密度高、发热严重，极大影响了射频腔体的正常工作参数，因此要对此高电场梯度区域进行冷却，冷却的方式一般是在该梯度区域焊接冷却水路，但是要尽量避免冷却水路的焊接对其周围的真空环境造成的不利影响。
[0003]以往射频腔体高电场梯度区域的冷却水路焊接均采用银基钎焊的方法进行，但是由于银基钎焊焊接温度较高，射频腔体多为薄壁结构，焊接时腔体会产生高温变形，尤其当焊接区域结构比较复杂时，会导致焊接区域在焊接过程中因受热不均产生的变形无法通过焊后整形或二次加工来消除，从而直接导致射频腔体焊接失败。在现有的公开文献中，还没有看到适用于该区域的其他类型的焊接方法。因此急需寻找一种能够满足该梯度区域的焊接要求且能有效避免腔体变形的焊接方法。
【发明内容】
[0004](一)发明目的
[0005]根据现有技术中存在的问题，本发明提供了一种能够使射频腔体高电场梯度区域冷却效果好、不影响真空且有效减少射频腔体变形的焊接方法。
[0006](二)技术方案
[0007]为了解决现有技术所存在的问题，本发明的技术方案如下:
[0008]射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接方法，关键在于，该方法包括以下步骤:
[0009]( I)将待焊工件的焊接区域打磨至完全露出金属本色，并清洗焊接区域表面的油污、碎屑；
[0010](2)加热待焊工件至225?235°C并保持恒温，在其焊接区域均匀涂抹助焊剂并对焊接区域挂锡处理；
[0011](3)将待焊工件组装在一起，封堵端头后共同均匀加热至225?235°C并保持恒温，进行低温锡焊；
[0012]优选地，步骤(2)中的所述的挂锡是挂银锡，其中银占银锡中的比例为3%?5%(重量百分数)。
[0013]优选地，步骤(2)中加热待焊工件至225?235°C是通过电子恒温控制器来控制和监测的。
[0014]优选地，步骤(2)中加热待焊工件为230°C时对待焊工件的焊接区域挂锡处理。
[0015]优选地，步骤(3)中将待焊工件组装在一起，封堵端头后共同均匀加热至230°C。[0016]优选地，步骤(3)中将待焊工件组装在一起后中还要在两个待焊工件接触的间隙处添加焊锡，同时不断震动焊接工件使工件间的气泡溢出，直至焊锡填满整个缝隙。
[0017]优选地，步骤(I)中待焊工件的材质为不锈钢、铜或铜的合金。
[0018](三)有益效果
[0019]本发明提供的技术方案采用的是锡焊的方法对射频腔体梯度区域的冷却水路进行焊接，有以下几个优点:
[0020](I)锡焊的焊接温度低，可有效避免腔体因高温而产生的变形；
[0021](2)焊料选用的不是普通的焊锡，而是银锡焊料，因为银锡焊料比普通焊料的强度更高、导电性能更好，可满足射频腔体高电场区域对导电性能的要求；并且银锡焊料的杂质少,可满足射频腔体对高真空及高洁净环境的要求。
[0022](3)在进行低温锡焊的过程中，在两个待焊工件接触的间隙处添加锡焊，并不断震动待焊工件可使工件间的气泡溢出，可有效避免气泡对射频腔体的高真空环境产生影响。
[0023]采用本发明提供的焊接方法，能够简单有效的实现射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是实施例1中待焊工件的装配示意图；
[0025]其中Ia为铜板；lb为冷却铜管。
【具体实施方式】
[0026]下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本发明做进一步阐述。
[0027]实施例1
[0028]射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接方法，关键在于，该方法包括以下步骤:
[0029](I)将待焊工件铜板Ia和外方内圆的冷却铜管Ib的焊接区域打磨至完全露出金属本色，并用酒精清洗待焊区域表面的油污、碎屑；
[0030](2 )将铜板Ia和铜管Ib放入电炉内，通过电子恒温控制器来控制，使铜管和铜板加热至225°C并保持恒温，在其焊接区域均匀涂抹助焊剂并对焊接区域挂银锡焊料处理，其中银占银锡焊料的比例为4% (重量分数)；
[0031](3)将铜板Ia和铜管Ib组装在一起，其中铜板Ia表面铣槽，将外方内圆的冷却铜管Ib放入槽内与铜板Ia进行填充槽缝间隙的低温锡焊。具体做法为将铜板Ia和铜管Ib组装在一起后封堵端头并共同均匀加热至225°C并保持恒温，然后在两个待焊工件接触的间隙处添加焊锡，同时不断震动焊接工件使工件间的气泡溢出，直至焊锡填满整个缝隙，实现低温锡焊。
[0032]经过大量的实验证实，上述高电场梯度区域冷却水路的焊接方法具有很高的可靠性，射频腔体不变形并且不对腔体内真空环境产生影响。
[0033]实施例2
[0034]与实施例1所用的待焊工件、方法及步骤相同，不同的是步骤(2)和步骤(3)中的温度为230°C。[0035]实施例3
[0036]与实施例1所用方法及步骤相同，不同的是待焊工件的材质为不锈钢。
【权利要求】
1.射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (1)将待焊工件的焊接区域打磨至完全露出金属本色，并清洗焊接区域表面的油污、碎屑； (2)加热待焊工件至225?235°C并保持恒温，在其焊接区域均匀涂抹助焊剂并对焊接区域挂锡处理； (3)将待焊工件组装在一起，封堵端头后共同均匀加热至225?235°C并保持恒温，进行低温锡焊。
2.根据权利要求1所述的射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接方法，其特征在于，所述步骤(2)中的挂锡是挂银锡，其中银占银锡中的比例为3%?5% (重量百分数)。
3.根据权利要求1所述的射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接方法，其特征在于，所述步骤(2)中加热待焊工件至225?235°C是通过电子恒温控制器来控制和监测的。
4.根据权利要求1所述的射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接方法，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(3)中的加热温度为230°C。
5.根据权利要求1所述的射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接方法，其特征在于，所述步骤(3)中将待焊工件组装在一起后中还要在两个待焊工件接触的间隙处添加焊锡，同时不断震动焊接工件使工件间的气泡溢出，直至焊锡填满整个间隙。
6.根据权利要求1所述的射频腔体高电场梯度区域冷却水路的焊接方法，其特征在于，所述步骤(I)中待焊工件的材质为不锈钢、铜或铜的合金。
【文档编号】B23K3/04GK103706910SQ201410004804
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】宋国芳, 殷治国, 纪彬, 吕银龙, 邢建升, 张天爵, 李鹏展, 赵振鲁, 雷钰, 付晓亮 申请人:中国原子能科学研究院