一种钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置及焊接工艺的制作方法

本发明涉及焊接制造技术领域，具体涉及一种钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置及焊接工艺。

背景技术：

随着加速器研究的发展，粒子束的能量越来越大，内部冷却水路的水压和流量的要求也相应的提高了。栅形电极钼管和不锈钢电极支撑件的焊接点是整个内部冷却水路的薄弱点。公布号cn101920367a，名称为一种钼管与不锈钢中空件的焊接工艺的专利公开了一种钼管与不锈钢中空件的焊接工艺，在钼管、不锈钢中空件的待焊管口的焊接面上镀金属过渡层后，用钯基焊料丝并将钼管、不锈钢中空件送入至真空炉进行焊接。可实现中性束离子源栅形电极钼管钼与不锈钢多处焊点的同时焊接，也可实现中性束离子源栅形电极钼管钼与不锈钢间的多次焊接。钼管与不锈钢中空件焊接后可保证内部冷却水路通常，解决了由于国内离子源只具备孔引出结构，使得离子源引出高能离子束的能力大大降低的问题。但其钼管与不锈钢中空件焊接的强度和密封性，仍具有一定的改善余地。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种既能保证钼管电极和不锈钢电极支撑结合强度和密封性，又能保证内部冷却水路的流量，可进一步提高离子源引出高能粒子束能力的钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置及焊接工艺。

一种钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置，包括底板，底板上设有钼管电极托盘工装，多根钼管电极平行间隔的放置在钼管电极托盘工装顶部，且两端均伸出钼管电极托盘工装，钼管电极托盘工装的两侧对称设有不锈钢电极支撑压紧工装，不锈钢电极支撑压紧工装包括用于将不锈钢电极支撑底部压紧在底板上的下压紧工装，以及用于将不锈钢电极支撑顶部压紧在钼管电极两侧的上压紧工装。

一种钼管电极和不锈钢电极支撑焊接工艺，使用上述钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置进行焊接，包括以下步骤：

（1）、去除钼管电极和不锈钢电极支撑的氧化层；

（2）、抛光钼管电极；

（3）、清洗钼管电极和不锈钢电极支撑；

（4）、将钼管电极和不锈钢电极支撑固定在上述钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置上，并且在钼管电极的待焊管口上缠绕ag54cu21pd25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885℃，保温1.5小时；

（9）、在真空钎焊炉中，30分钟升温至965℃，保温6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。

本发明结构简单，使用方便，能够确保钼管电极和不锈钢电极支撑在焊接时的定位，避免由于热胀冷缩而造成的间距变化，装配不牢固的现象发生，为焊接过程提供操作基础。

采用本发明所述的焊接方法，可以实现钼管电极和不锈钢电极支撑焊接部位全焊透，形成角焊缝，且内侧不形成超过0.5mm的焊瘤。

钼管电极和不锈钢电极支撑的真空钎焊后既能保证结合强度和密封性，又能保证内部冷却水路的流量，提高了离子源引出高能粒子束的能力。

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。

参见图1，本发明提供的一种钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置，包括底板1，底板1上设有钼管电极托盘工装2，多根钼管电极3平行间隔的放置在钼管电极托盘工装2顶部，且两端均伸出钼管电极托盘工装2，钼管电极托盘工装2的两侧对称设有不锈钢电极支撑压紧工装4，不锈钢电极支撑压紧工装4包括用于将不锈钢电极支撑5底部压紧在底板1上的下压紧工装41，以及用于将不锈钢电极支撑5顶部压紧在钼管电极3两侧的上压紧工装42。

使用时，将多根钼管电极3平行间隔放置于钼管电极托盘工装2上，不锈钢电极支撑5放置在钼管电极托盘工装2两侧的底板1上，之后通过调整不锈钢电极支撑压紧工装4的下压紧工装41，将不锈钢电极支撑5定位于底板1，再通过调整不锈钢电极支撑压紧工装4的上压紧工装42，将不锈钢电极支撑5压紧在钼管电极托盘工装2上的钼管电极3端部，即可进行后续焊接。

本实施例中，上压紧工装42包括与不锈钢电极支撑5顶部长度相适配的上压紧工装支架421，上压紧工装支架421上水平开设有多组螺栓孔，螺栓422穿过螺栓孔，可压紧在不锈钢电极支撑5背向钼管电极3的面上。目的在于，可防止不锈钢电极支撑5装配后间距变化装配不牢固，防止焊料从缝隙通过毛细大量进入不锈钢电极支撑5内部；并可保持基准面、面轮廓度、位置度与平行度；所配合的钼管电极托盘工装2，对钼管电极3直线度的保持也可起到一定的作用。

一种钼管电极和不锈钢电极支撑焊接工艺，使用上述钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置进行焊接，包括以下步骤：

（1）、将钼管电极3和不锈钢电极支撑5酸洗去氧化层；

（2）、将钼管电极3用金相砂纸抛光；

（3）、将钼管电极3和不锈钢电极支撑5用去离子水超声清洗；

（4）、将钼管电极3和不锈钢电极支撑5固定在上述钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置上，并且在钼管电极3的待焊管口上缠绕ag54cu21pd25钎丝（圆丝直径0.5mm；安装方法为紧靠焊缝掐丝环绕一圈闭合）；

（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885℃，保温1.5小时；

（9）、在真空钎焊炉中，30分钟升温至965℃，保温6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。

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：

1.一种钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置，其特征在于：包括底板，底板上设有钼管电极托盘工装，多根钼管电极平行间隔的放置在钼管电极托盘工装顶部，且两端均伸出钼管电极托盘工装，钼管电极托盘工装的两侧对称设有不锈钢电极支撑压紧工装，不锈钢电极支撑压紧工装包括用于将不锈钢电极支撑底部压紧在底板上的下压紧工装，以及用于将不锈钢电极支撑顶部压紧在钼管电极两侧的上压紧工装。

2.根据权利要求1所述的钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置，其特征在于：所述上压紧工装包括与不锈钢电极支撑顶部长度相适配的上压紧工装支架，上压紧工装支架上水平开设有多组螺栓孔，螺栓穿过螺栓孔，可压紧在不锈钢电极支撑背向钼管电极的面上。

3.一种钼管电极和不锈钢电极支撑焊接工艺，使用如权利要求1或2所述钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置进行焊接，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、去除钼管电极和不锈钢电极支撑的氧化层；

（2）、抛光钼管电极；

（3）、清洗钼管电极和不锈钢电极支撑；

（4）、将钼管电极和不锈钢电极支撑固定在上述钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置上，并且在钼管电极的待焊管口上缠绕ag54cu21pd25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885℃，保温1.5小时；

（9）、在真空钎焊炉中，30分钟升温至965℃，保温6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。

技术总结
本发明公开了一种钼管电极和不锈钢电极支撑的焊接装置及焊接工艺，装置包括底板，底板上设有钼管电极托盘工装，多根钼管电极平行间隔的放置在钼管电极托盘工装顶部，且两端均伸出钼管电极托盘工装，钼管电极托盘工装的两侧对称设有不锈钢电极支撑压紧工装，不锈钢电极支撑压紧工装包括用于将不锈钢电极支撑底部压紧在底板上的下压紧工装，以及用于将不锈钢电极支撑顶部压紧在钼管电极两侧的上压紧工装；焊接工艺包括在钼管电极的待焊管口上缠绕Ag54Cu21Pd25钎丝等步骤。本发明既能保证钼管电极和不锈钢电极支撑结合强度和密封性，又能保证内部冷却水路的流量，可进一步提高离子源引出高能粒子束能力。

技术研发人员：徐朝胜;曹福坤;任睿;马兆龙;梁峰;周志武
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