专利名称：一种行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及微波真空电子器件领域，具体涉及一种行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺。
背景技术：
行波管作为一种微波功率放大器，广泛应用于雷达、通讯、电子对抗等国防和国民经济领域。电子枪作为产生电子注的组件，为行波管的慢波系统提供一定电流、一定形状和一定射程的电子注，可满足高频场的需求，是行波管的“心脏”。电子枪一般包括发射电子的阴极组件、加速电子的阳极组件和维持电子注一定形状的聚焦电极组件，这些组件之间能够承受一定得电压要求，使得各电极在工作时具有一定的高压分布，同时电子枪内部在电子注运行的区域需要保持一定得真空度，使得电子在真空内部运动。其中的阴极组件为已固定单元，阴极组件内包括满足电子枪参数的阴极、聚焦极和阳极等。阴极组件一般要求使用在真空环境内，需要整体固定在保证真空性能的外壳上； 目前，阴极组件一般与外壳间采用焊接方式固定，焊接方式有接触点焊、激光焊接及多种焊接方式相结合等等；这些固定方式具有不可拆卸的特点，在阴极组件损坏时，需将阴极组件与外壳之间的焊接破坏才能维修；在阴极组件与外壳之间的焊接破坏以后再次焊接时，阴极组件与壳体之间的真空很难保证。作为一种改进，行波管电子枪系统中，采取一种定位弹片将阴极组件装配固定在外壳上；这样阴极组件损坏，需要对电子枪进行维修时，只需取出定位弹片，即对阴极组件进行维修或是更换，然后将修好的阴极组件再次通过定位弹片固定在外壳上即可。这种通过定位弹片将阴极组件装配固定在外壳上的方式，不仅方便阴极组件的维修，且在二次装配时能够保证装配精度，进而能够保证阴极组件的真空性能；该种定位弹片需具备高弹性才能达到工作要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弹性好、便于阴极组件维修、能够保证阴极组件与壳体间二次装配精度、实现阴极组件与外壳固定的行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为所述行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，所述定位弹片用于行波管电子枪系统中阴极组件与壳体间的装配定位，包括以下工序；(1)机械加工工序选取坯料，钳工根据设计图纸切割出定位弹片；钳工去除定位弹片上的毛刺，定位弹片机械加工制作完成；(2)热处理工序将机械加工好的定位弹片放在马弗炉中进行淬火软化处理，具体是先把马弗炉升到600士 15°C，再把定位弹片放入，再将马弗炉内温度升至950士 15°C，保温Hmin后，迅速取出定位弹片，浸水冷却至常温；
(3)打磨工序采用砂纸对定位弹片表面进行打磨处理，打磨除去定位弹片表面的黑色；(4)电解抛光工序将经打磨处理后的定位弹片进行电解抛光，将定位弹片放入电解槽中，根据定位弹片表面积计算好电流后，向电解槽内通入电流，保持1 2min，进行电解抛光处理；(5)硬化定型工序将定位弹片装上夹具后放入真空炉内，对真空炉进行升温，真空炉内温度升至 650士 15°C时，保温4-6小时进行定型，定型结束后，具有高弹性的定位弹片即制作完成。所述热处理工序O)，将机械加工好的定位弹片放在马弗炉中进行淬火软化处理， 先把马弗炉升到600-615°C，再把定位弹片放入，再将马弗炉内温度升至950-965°C，保温 1-1. 5min后，迅速取出定位弹片，浸水冷却至常温。所述热处理工序O)，将机械加工好的定位弹片放在马弗炉中进行淬火软化处理， 先把马弗炉升到585-600°C，再把定位弹片放入，再将马弗炉内温度升至935-950°C，保温 1.5-aiiin后，迅速取出定位弹片，浸水冷却至常温。所述电解抛光工序G)，通入电解槽内的电流=电流密度(35 50) A/dm2X S 表，S表为定位弹片的表面积；电解所使用的电解液配制过程如下首先向电电解槽中注入500士 IOml的自来水，将310士 IOml的磷酸注入电抛光槽中并用玻璃棒不断地搅拌，再量取81 士5ml的硫酸注入电抛光槽中并用玻璃棒不断地搅拌，最后再向电抛光槽中加入 2. 5士0. 2g的六次甲基四胺，并用玻璃棒仔细搅拌使溶液混合均勻；电解抛光工序中，将不锈钢作为阳极。所述硬化定型工序(5)，将定位弹片装上夹具后放入真空炉内，对真空炉进行升温，真空炉内温度升至650-665°C时，保温4-5小时进行定型。 所述硬化定型工序(5)，将定位弹片装上夹具后放入真空炉内，对真空炉进行升温，真空炉内温度升至635-650°C时，保温5-6小时进行定型。所述打磨工序(3)中，采用的砂纸规格为800目以下。所述机械加工工序(1)，选取的坯料为3J1板材。所述硬化定型工序(5)中，对真空炉进行升温不低于30°C /分钟。所述行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺采用的技术方案，具有以下优点首先，定位弹片坯料选取弹性合金3J1板材，在机械加工工序中不需任何处理直接加工，降低了加工难度，提高了加工效率；其次，经过简单的淬火热处理工艺，即能使定位弹片达到软化效果；软化后的定位弹片在真空炉内硬化定型，升温不低于30°C /分钟，升温至650士 15°C，保温不低于4小时， 随炉冷却后的定位弹片即具备高弹性，能够满足阴极组件与壳体的定位需求；最后，定位弹片在硬化定型之前，增加了电解抛光工序；定位弹片的表面光洁度大大提高，用高弹性及高光洁度的弹片制作的电子枪系统，性能更稳定，可应用于毫米波行波管中；综合之，本发明制作的定位弹片，具有高弹性及高光洁度，所以运用这种定位弹片制作的电子枪系统性能及参数更稳定；而且当需要对电子枪进行维修时，取出定位弹片，就可以进行更换阴极组件来实现行波管的维修；阴极组件维修好以后，再次通过定位弹片实现阴极组件及壳体的装配即可，定位弹片能够保证阴极组件与壳体间的二次装配精度，进而保证阴极组件的真空性能。
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明图1为本发明中行波管电子枪系统定位弹片的结构示意图；图2为图1行波管电子枪系统定位弹片的A方向的结构示意图；图3为本发明行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺中定位弹片硬化定型时的装夹示意图；1、定位弹片，2、定位弹片硬化定型夹具，3、定位弹片安装位置。
具体实施例方式下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式
作进一步详细的说明。如图1及图2为所述行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺制备的行波管电子枪系统定位弹片的结构示意图。实施例一所述行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，所述定位弹片用于行波管电子枪系统中阴极组件与壳体间的装配，包括以下工序；(1)机械加工工序选取坯料，钳工根据设计图纸切割出定位弹片；具体为准备1.5mm厚的 3J1 (Ni36CrTiAl)板材；钳工按设计图纸下料65mm*65mm，并将坯料固定好；根据设计图纸
尺寸，采用穿孔机在坯料中心位置及环直径的外围位置各加工一个0lmm的穿丝孔，然
后根据设计图纸上要求切割出满足尺寸要求的定位弹片；钳工去除定位弹片上的毛刺，定位弹片机械加工制作完成，但此时定位弹簧还不具备高弹性；(2)热处理工序将机械加工好的定位弹片放在马弗炉中进行淬火软化处理，具体是先把马弗炉升到615°C，再把定位弹片放入，再将马弗炉内温度升至915°C，保温Imin后，迅速取出，浸水冷却至常温；(3)打磨工序经淬火处理后的定位弹片表面发黑，采用800目的砂纸对定位弹片表面进行打磨处理，打磨除去定位弹片表面的黑色即可；(4)电解抛光工序将经打磨处理后的定位弹片进行电解抛光，其中电解液的配置方法如下向电抛光槽中注入500ml的自来水，将310ml的磷酸注入电抛光槽中并用玻璃棒不断地搅拌，再量取81ml的硫酸注入电抛光槽中并用玻璃棒不断地搅拌，最后再向电抛光槽中加入2. 5g的六次甲基四胺，并用玻璃棒仔细搅拌使溶液混合均勻；将不锈钢阳极放入电抛光液中待用， 具体处理方法是将定位弹片放入电解槽中，根据定位弹片表面积计算好电流后，电流=电流密度35A/dm2XSe，向电解槽内通入电流，保持2min，进行电解抛光处理；
(5)硬化定型工序如图3所示，将定位弹片装上夹具后放入真空炉内，对真空炉进行升温，升温保持 30°C /分钟，真空炉内温度升至665°C时，保温4小时进行定型，定型结束后，定位弹片的弹性模量可达20000公斤/毫米2左右，具有高弹性的定位弹片即制作完成。实施例二所述行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，所述定位弹片用于行波管电子枪系统中阴极组件与壳体间的装配，包括以下工序；(1)机械加工工序选取坯料，钳工根据设计图纸切割出定位弹片；具体为准备1.5mm厚的 3J1 (Ni36CrTiAl)板材；钳工按设计图纸下料65mm*65mm，并将坯料固定好；根据设计图纸
尺寸，采用穿孔机在坯料中心位置及环直径的外围位置各加工一个0lmm的穿丝孔，然
后根据设计图纸上要求切割出满足尺寸要求的定位弹片；钳工去除定位弹片上的毛刺，定位弹片机械加工制作完成，但此时定位弹簧还不具备高弹性；(2)热处理工序将机械加工好的定位弹片放在马弗炉中进行淬火软化处理，具体是先把马弗炉升到585°C，再把定位弹片放入，再将马弗炉内温度升至935°C，保温aiiin后，迅速取出，浸水冷却至常温；(3)打磨工序经淬火处理后的定位弹片表面发黑，采用750的砂纸对定位弹片表面进行打磨处理，打磨除去定位弹片表面的黑色即可；(4)电解抛光工序将经打磨处理后的定位弹片进行电解抛光，其中电解液的配置方法如下向电抛光槽中注入510ml的自来水，将310ml的磷酸注入电抛光槽中并用玻璃棒不断地搅拌，再量取86ml的硫酸注入电抛光槽中并用玻璃棒不断地搅拌，最后再向电抛光槽中加入2. 7g的六次甲基四胺，并用玻璃棒仔细搅拌使溶液混合均勻；将不锈钢阳极放入电抛光液中待用， 具体处理方法是将定位弹片放入电解槽中，根据定位弹片表面积计算好电流后，电流=电流密度35A/dm2XSe，向电解槽内通入电流，保持lmin，进行电解抛光处理；(5)硬化定型工序如图3所示，将定位弹片装上夹具后放入真空炉内，对真空炉进行升温，升温保持 35°C /分钟，真空炉内温度升至635°C时，保温6小时进行定型，定型结束后，定位弹片的弹性模量可达20000公斤/毫米2左右，具有高弹性的定位弹片即制作完成。实施例三所述行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，所述定位弹片用于行波管电子枪系统中阴极组件与壳体间的装配，包括以下工序；(1)机械加工工序选取坯料，钳工根据设计图纸切割出定位弹片；具体为准备1.5mm厚的 3J1 (Ni36CrTiAl)板材；钳工按设计图纸下料65mm*65mm，并将坯料固定好；根据设计图纸尺寸，采用穿孔机在坯料中心位置及环直径的外围位置各加工一个0lmm的穿丝孔，然后根据设计图纸上要求切割出满足尺寸要求的定位弹片；钳工去除定位弹片上的毛刺，定位弹片机械加工制作完成，但此时定位弹簧还不具备高弹性；(2)热处理工序将机械加工好的定位弹片放在马弗炉中进行淬火软化处理，具体是先把马弗炉升到600°C，再把定位弹片放入，再将马弗炉内温度升至950°C，保温1. 5min后，迅速取出，浸水冷却至常温；(3)打磨工序经淬火处理后的定位弹片表面发黑，采用700目的砂纸对定位弹片表面进行打磨处理，打磨除去定位弹片表面的黑色即可；(4)电解抛光工序将经打磨处理后的定位弹片进行电解抛光，其中电解液的配置方法如下向电抛光槽中注入490ml的自来水，将300ml的磷酸注入电抛光槽中并用玻璃棒不断地搅拌，再量取76ml的硫酸注入电抛光槽中并用玻璃棒不断地搅拌，最后再向电抛光槽中加入2. 3g的六次甲基四胺，并用玻璃棒仔细搅拌使溶液混合均勻；将不锈钢阳极放入电抛光液中待用， 具体处理方法是将定位弹片放入电解槽中，根据定位弹片表面积计算好电流后，电流=电流密度50A/dm2XSe，向电解槽内通入电流，保持2min，进行电解抛光处理；(5)硬化定型工序将定位弹片装上夹具(如图3所示)后放入真空炉内，对真空炉进行升温，升温保持40°C /分钟，真空炉内温度升至650°C时，保温5小时进行定型，定型结束后，定位弹片的弹性模量可达20000公斤/毫米2左右，具有高弹性的定位弹片即制作完成。所述行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺定位弹片坯料选取弹性合金3J1板材，在机械加工工序中不需任何处理直接加工，降低了加工难度，提高了加工效率；经过简单的淬火热处理工艺，即能使定位弹片达到软化效果；软化后的定位弹片在真空炉内硬化定型，升温不低于30°C /分钟，升温至650士 15°C，保温不低于4小时，随炉冷却后的定位弹片即具备高弹性，能够满足阴极组件与壳体的定位需求；定位弹片在硬化定型之前，增加了电解抛光工序，定位弹片的表面光洁度大大提高，用高弹性及高光洁度的弹片制作的电子枪系统性能更稳定，可应用于毫米波行波管中；当需要对电子枪进行维修时，取出定位弹片，就可以更换阴极组件来实现行波管的维修；阴极组件维修好以后，再次通过定位弹片实现阴极组件及壳体的装配即可，定位弹片能够保证阴极组件与壳体件二次装配精度，进而保证阴极组件的真空性能，所述行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺制作的定位弹片现已应用于毫米波行波管中。上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制， 只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，所述定位弹片用于行波管电子枪系统中阴极组件与壳体间的装配定位，其特征在于包括以下工序；(1)机械加工工序选取坯料，钳工根据设计图纸切割出定位弹片；钳工去除定位弹片上的毛刺，定位弹片机械加工制作完成；(2)热处理工序将机械加工好的定位弹片放在马弗炉中进行淬火软化处理，具体是先把马弗炉升到 600士 15°C，再把定位弹片放入，再将马弗炉内温度升至950士 15°C，保温Hmin后，迅速取出定位弹片，浸水冷却至常温；(3)打磨工序采用砂纸对定位弹片表面进行打磨处理，打磨除去定位弹片表面的黑色；(4)电解抛光工序将经打磨处理后的定位弹片进行电解抛光，将定位弹片放入电解槽中，根据定位弹片表面积计算好电流后，向电解槽内通入电流，保持1 2min，进行电解抛光处理；(5)硬化定型工序将定位弹片装上夹具后放入真空炉内，对真空炉进行升温，真空炉内温度升至 650士 15°C时，保温4-6小时进行定型，定型结束后，具有高弹性的定位弹片即制作完成。
2.按照权利要求1所述的行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，其特征在于所述电解抛光工序中，通入电解槽内的电流=电流密度(35 50) A/dm2 X S表。
3.按照权利要求1所述的行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，其特征在于所述电解抛光工序，电解所使用的电解液配制过程如下首先向电解槽中注入500士 IOml自来水，将310 士 IOml的磷酸注入电抛光槽中并用玻璃棒不断地搅拌，再量取81 士 5ml的硫酸注入电抛光槽中用玻璃棒不断地搅拌，最后再向电抛光槽中加入2. 5士0. 2g的六次甲基四胺，并用玻璃棒搅拌使溶液混合均勻；电解抛光工序中，将不锈钢作为阳极。
4.按照权利要求1所述的行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，其特征在于所述热处理工序，将机械加工好的定位弹片放在马弗炉中进行淬火软化处理，先把马弗炉升到 600-6150C，再把定位弹片放入，再将马弗炉内温度升至950-965°C，保温1_1. 5min后，迅速取出定位弹片，浸水冷却至常温。
5.按照权利要求1所述的行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，其特征在于所述硬化定型工序，将定位弹片装上夹具后放入真空炉内，对真空炉进行升温，真空炉内温度升至650-665 °C时，保温4-5小时进行定型。
6.按照权利要求1所述的行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，其特征在于所述热处理工序，将机械加工好的定位弹片放在马弗炉中进行淬火软化处理，先把马弗炉升到 585-6000C，再把定位弹片放入，再将马弗炉内温度升至935-950°C，保温1. 5-2min后，迅速取出定位弹片，浸水冷却至常温。
7.按照权利要求1所述的行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，其特征在于所述硬化定型工序，将定位弹片装上夹具后放入真空炉内，对真空炉进行升温，真空炉内温度升至635-650°C时，保温5-6小时进行定型。
8.按照权利要求1或2或3或4或5所述的行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，其特征在于所述打磨工序中，采用的砂纸规格为800目以下。
9.按照权利要求1或2或3或4或5所述的行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺， 其特征在于所述机械加工工序，选取的坯料为3J1板材。
10.按照权利要求1或2或3或4或5所述的行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺， 其特征在于所述硬化定型工序中，对真空炉进行升温不低于30°C /分钟。
全文摘要
本发明公开了一种行波管电子枪系统定位弹片的制作工艺，所述定位弹片用于行波管电子枪系统中阴极组件与壳体间的装配定位，包括(1)机械加工工序；(2)热处理工序；(3)打磨工序；(4)电解抛光工序；(5)硬化定型工序；本发明经过热处理工序的淬火热处理，定位弹片达到软化效果；软化后的定位弹片在真空炉内硬化定型后即具备高弹性，能够满足阴极组件与壳体的定位需求；当需要对电子枪进行维修时，取出定位弹片，就可以更换阴极组件来实现行波管的维修；阴极组件维修好以后，再次通过定位弹片实现阴极组件及壳体的装配即可，定位弹片能够保证阴极组件与壳体间的二次装配精度，进而保证阴极组件的真空性能。
文档编号C25F3/16GK102501032SQ20111039400
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者吴华夏, 孙梅林, 张文丙, 董晨, 贺兆昌, 郑军 申请人:安徽华东光电技术研究所