阳极组件、电子枪以及电子束焊机的制作方法

1.本实用新型属于核电技术领域，具体涉及一种阳极组件、电子枪以及电子束焊机。


背景技术：

2.核燃料元件管座焊缝的要求很高，相关技术中，国内企业主要采用进口电子束焊机进行焊接。但进口设备是国产设备3-6倍的价格，最关键的是进口设备出故障后维修周期很长，有时只是一些小故障，却因没有相应的零备件而需等待长达数月的时间，另外耗材的价格昂贵购、购买周期长、受各方面影响等给使用者带来诸多不便。
3.因此，如何减少电子束焊机的故障发生率，提高电子束焊机的使用寿命，提升电子束焊机焊接过程中的焊接质量成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，提供了一种阳极组件、电子枪以及电子束焊机。
5.根据本公开实施例的一方面，提供一种阳极组件，所述阳极组件包括：阳极体和气阻块；
6.所述阳极体为筒状结构，所述阳极体的上端开设入口，所述阳极体的下端开设出口，所述气阻块沿轴向开设第一通孔，所述气阻块的外壁与与所述阳极体内壁固定连接，用于焊接的电子束从所述入口进入，穿过所述第一通孔，并从所述出口射出；
7.所述阳极体侧壁上位于所述气阻块到所述入口之间的位置开设多个第二通孔。
8.在一种可能的实现方式中，所述阳极组件还包括屏蔽环；
9.所述屏蔽环为环状，所述屏蔽环固定套设在所述阳极体外侧，所述多个第二通孔位于所述屏蔽环与所述气阻块之间。
10.在一种可能的实现方式中，所述多个第二通孔均匀的分布在所述阳极体侧壁上。
11.在一种可能的实现方式中，所述阳极组件还包括：阳极座；
12.所述阳极座为管状结构，所述阳极座外侧固定连接在所述阳极体内壁位于所述出口的位置；
13.所述气阻块外壁下端与所述阳极座内壁固定连接。
14.在一种可能的实现方式中，所述阳极组件还包括：调整垫；
15.所述调整垫为环状结构，所述阳极座内壁周向具有沿径向向内延伸的台阶部，所述调整垫设置在所述台阶部顶端，所述气阻块的底端压抵所述调整垫上端。
16.在一种可能的实现方式中，所述屏蔽环与所述阳极体外侧螺纹连接。
17.在一种可能的实现方式中，所述气阻块与所述阳极体内壁螺纹连接。
18.在一种可能的实现方式中，所述阳极座外侧与所述阳极体内壁螺纹连接，所述气阻块下端外侧与所述阳极座内壁螺纹连接。
19.根据本公开实施例的一方面，提供一种电子枪，所述电子枪包括上述的阳极组件。
20.根据本公开实施例的一方面，提供一种电子束焊机，所述电子束焊机包括上述的
阳极组件。
21.本公开的有益效果在于：本公开通过气阻块的第一通孔，既能够允许电子束通过，又尽可能阻挡焊接产生的金属蒸汽和微细飞溅粉尘通过阳极组件内孔进入阳极组件上方的静电场区域；此外，当有少量的金属蒸汽和微细飞溅粉尘从第一通孔进入到阳极组件入口和气阻块之间时，阳极组件所安装的电子枪的真空系统可以经由该多个第二通孔将进入的金属蒸汽和微细飞溅粉尘抽出阳极体，阻止其继续进入阳极上方的静电场区域，从而减小和避免电子束的扰动造成焊接熔池的不稳定性，并延长电子束焊机的使用寿命。
附图说明
22.图1是根据一示例性实施例示出的一种阳极组件的示意图。
23.图中；
24.1、阳极体；2、屏蔽环；3、气阻块；4、调整垫；5、阳极座。
具体实施方式
25.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
26.图1是根据一示例性实施例示出的一种阳极组件的示意图。如图1，该阳极组件可以包括：阳极体和气阻块；
27.阳极体1为筒状结构，阳极体1的上端开设入口，阳极体1的下端开设出口(需要说明的是，可以根据电子束焊接的需要，选择适用形状的阳极体1，本公开对阳极体1的具体形状不做限定)，气阻块3沿轴向开设第一通孔，气阻块3的外壁与与阳极体1内壁固定连接，用于焊接的电子束从入口进入，穿过第一通孔，并从出口射出，阳极体1侧壁上位于气阻块3到入口之间的位置开设多个第二通孔。
28.常规电子束焊机焊接过程中，不可避免会产生金属蒸汽与微细粉尘飞溅，这些金属蒸汽及粉尘经由电子枪的内腔以及阳极体进入阳极体入口上方的静电场区域，会造成电子枪内真空下降、发射电子的扰动、以及电子枪内微放电等现象，造成电子束的不稳定性。这些电子束的不稳定性会带来焊接熔池的不稳定性，本公开通过气阻块与阳极体的紧密配合可以有效的阻挡焊接过程中从出口进入的金属蒸汽与微细粉尘，同时不影响电子束的射出。
29.此外，本公开的阳极组件通过开设在阳极体侧壁的多个第二通孔产生排气功能，当少量的金属蒸汽和微细飞溅粉尘从气阻块的第一通孔进入到阳极组件入口和气阻块之间的位置时，金属蒸汽和微细飞溅粉尘得以从多个第二通孔散出，阳极组件所安装的电子枪的真空系统可以经由该多个第二通孔将进入的金属蒸汽和微细飞溅粉尘抽出阳极体，阻止其继续进入阳极上方的静电场区域，从而减小和避免电子束的扰动造成焊接熔池的不稳定性。
30.在一种可能的实现方式中，如图1所示，阳极组件还包括屏蔽环2；屏蔽环为环状，屏蔽环固定套设在阳极体外侧，多个第二通孔位于屏蔽环与气阻块之间。
31.由于电子枪的阳极组件处于电子枪的静电场区域中，因此阳极组件中零件的尖端和不规则的形状，都会造成电场的畸形，引起局部场强增加，从而容易造成电子枪内部的放电。在阳极体外部套设屏蔽环的作用能够将屏蔽环下方不规则或尖端的零部件保护起来，
使得这些零件不处于较强的静电场区域中。此外，此处由于在阳极组件的阳极体上设计了四个排气孔，当阳极体的多个第二通孔排放金属蒸汽和微细飞溅粉尘的情况下，屏蔽环能够有效阻挡被排出的金属蒸汽和微细飞溅粉尘进入阳极体上方的静电场区域。
32.在一种可能的实现方式中，多个第二通孔均匀的分布在阳极体侧壁上。这样可以有效增加排放排放金属蒸汽和微细飞溅粉尘的流体稳定性，减少排放流体的扰动。
33.在一种可能的实现方式中，阳极组件还包括：阳极座5；阳极座为管状结构，阳极座外侧固定连接在阳极体内壁位于出口的位置；气阻块外壁下端与阳极座内壁固定连接。
34.在一种可能的实现方式中，阳极组件还包括：调整垫4；调整垫为环状结构，阳极座内壁周向具有沿径向向内延伸的台阶部，调整垫设置在台阶部顶端，气阻块的底端压抵调整垫上端。这样，调整垫可以填充气阻块和阳极座之间的缝隙，增加阳极组件的稳定性。
35.在一种应用示例中，对阳极组件的组装进行以下说明：
36.阳极组件由阳极体，屏蔽环，气阻块，调整垫和阳极座组成。屏蔽环通过螺纹拧在阳极体外螺纹上方，将调整垫放入阳极座上方的带内螺纹的凹孔内，气阻块的下部通过螺纹拧到阳极座上方凹孔的内螺纹上并将其锁紧，气阻块的上部螺纹拧到阳极体中部的内螺纹处。阳极体侧壁上开有四个排气孔(第二通孔的示例)，进入阳极体内的金属蒸汽和微细飞溅粉尘可以从该四个排气孔被真空泵抽出去。可以通过选择适当厚度的调整垫是将气阻块调到合适的位置，使得气阻块中心的第一通孔让电子束流顺利通过又尽量阻挡金属蒸汽和微细飞溅粉尘进入阳极体内的作用。
37.在一种可能的实现方式中，提供一种电子枪，电子枪包括上述的任意一项的阳极组件。
38.在一种可能的实现方式中，提供一种电子束焊机，电子束焊机包括上述的阳极组件。
39.需要说明的是，本公开对电子枪和电子束焊机的具体类型和连接结构不做限定。
40.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。