大功率速调管电子枪用阴极热子组合件及焊接方法与流程

本发明涉及超高频真空电子器件领域，具体涉及一种大功率速调管电子枪用阴极热子组合件及焊接方法。

背景技术：

目前超高频真空电子器件中的阴极是单独制造成阴极部件，然后将加热阴极的热子、热屏零件及支撑热子的绝缘瓷件等零件通过电阻焊组装成阴极热子组合件。这样的阴极热子组件热屏蔽效果差，牢固性也差，经不起较强的振动。

如中国发明专利申请(公布号103681177、公布日2014.3.26)公开了一种s波段12.1％带宽速调管，其中电子枪组件包括电子枪底盘组件；电子枪过渡段；电子枪绝缘陶瓷，其下端与电子枪底盘组件连接，上端与电子枪过渡段连接；电场保护环，设置于电子枪绝缘陶瓷的上端的下方；以及电子枪，与电子枪底盘组件连接，包括热子组件、阴极和聚束极。该热子组件、和阴极就是单独制造，然后通过电阻焊组装，蔽效果差，牢固性也差。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种大功率速调管电子枪用阴极热子组合件及焊接方法，其结构紧凑牢固，抗振动、抗冲击，且热屏蔽效果好，降低阴极加热功率。

为实现上述目的，本发明所设计的大功率速调管电子枪用阴极热子组合件的焊接方法包括如下步骤：

1)单独制备阴极和热子预制件：

所述阴极的外边沿设有一圈内卡槽和一圈外卡槽；

所述热子预制件为由一根热子坯料双向绕制成螺旋状热子预制件，且所述热子预制件的两个自由端上下并排布置形成上自由端和下自由端；

2)焊接阴极组件：

将内热屏套一端从所述阴极的底面插入至所述阴极内卡槽中并钎焊在所述阴极上，形成一端开口的阴极组件；

3)热子与阴极组件定位和固定：

将氧化铝膏从步骤2)中的开口端装入阴极组件中，然后将热子预制件的螺旋状部分埋入氧化铝膏内且位于氧化铝膏的下部，并将连接杆的一端埋入氧化铝膏内且位于氧化铝膏的上部；

4)安装上底热屏并打弯自由端形成热子：

将步骤3)中热子预制件的上自由端和下自由端分别穿过上底热屏底部的上通孔和下通孔，然后将所述连接杆的另一端插入所述上底热屏的上部焊槽中并填充焊料，最后将所述热子预制件的下自由端垂直向下弯折，上自由端先垂直向上弯折后再水平向外弯折形成热子；

5)焊接外热屏套和连接底盘：

完成步骤4)后，将外热屏套的一端从所述阴极的底面插入至所述阴极外卡槽中并填充焊料，连接底盘的中间通孔穿过所述上自由端直至所述外热屏套的另一端抵在所述连接底盘边沿的凸台上并填充焊料，最后在下自由端与所述连接底盘的连接处填充焊料形成阴极热子预制件；

6)焊接形成阴极热子组合件：

完成步骤5)后，将阴极热子预制件放入高温氢炉中钎焊成阴极热子组合件，同时，将氧化铝膏烧结成固态氧化铝瓷。

进一步地，所述步骤6)中，所高温氢炉中钎焊的温度为1350～1420℃。

进一步地，所述上底热屏与所述连接底盘之间通过若干根支撑杆钎焊连接。

进一步地，所述热子预制件的上自由端与下自由端均为直线段且平行布置，所述上自由端与所述下自由端之间的中心距离与所述上底热屏上通孔和下通孔之间的中心距离相等。

一种如上述所述焊接方法制备的大功率速调管电子枪用阴极热子组合件，包括阴极、一端钎焊在所述阴极底面内卡槽的内热屏套、通过固态氧化铝瓷固定在所述阴极底面内热屏套内的热子、通过连接杆固定在所述固态氧化铝瓷上的上底热屏、一端钎焊在所述阴极底面外卡槽的外热屏套及钎焊在所述外热屏套另一端的连接底盘，其中，所述热子的上自由端依次穿过所述上底热屏的上通孔和所述连接底盘的中间通孔，所述热子的下自由端穿过所述上底热屏的下通孔并钎焊在所述连接底盘上。

进一步地，所述上底热屏与所述连接底盘之间钎焊有若干根支撑杆。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明的大功率速调管电子枪用阴极热子组合件的焊接方法，先将一个内热屏套高温焊料钎焊到阴极上，然后用膏状的氧化铝将绕制好的热子固定到阴极底面的内热屏套中，再装配其它上底热屏、外热屏套和连接底盘，最后用高温焊料在高温氢炉中钎焊成阴极热子组合件，在高温焊接的同时，将膏状的氧化铝烧结成固态氧化铝瓷，使热子固定牢固，形成的阴极热子组合件中，热子与阴极、上底热屏、内热屏套和外热屏套之间均绝缘良好；

2、制备的阴极热子组合件，其结构紧凑牢固，抗振动、抗冲击，且热屏蔽效果好，降低阴极加热功率。

附图说明

图1为本实施例中阴极结构示意图；

图2为本实施例中阴极与内热屏套连接示意图；

图3为本实施例中热子预制件与阴极组件连接示意图；

图4为本实施例中阴极热子组合件示意图。

图中各部件标号如下：

阴极110、内卡槽111、外卡槽112；

内热屏套120；

氧化铝膏130；

热子预制件140、螺旋状部分141、上自由端142、下自由端143；

上底热屏150、下通孔151、上通孔152、连接杆153；

连接底盘160、中间通孔161、凸台162；

热子170；

支撑杆180；

外热屏套190。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本实施例中大功率速调管电子枪用阴极热子组合件的焊接方法包括如下步骤：

1)单独制备阴极和热子预制件：

阴极110的外边沿设有一圈内卡槽111和一圈外卡槽112，如图1所示；

热子预制件140为由一根热子坯料双向绕制成螺旋状热子预制件，热子预制件140的两个自由端上下并排布置形成上自由端142和下自由端143，而上自由端142与下自由端143均为直线段且平行布置，如图3所示，上自由端142与下自由端143之间的中心距离与上底热屏150上通孔152和下通孔151之间的中心距离相等；

2)焊接阴极组件：

将中空的内热屏套120一端从阴极110的底面插入至阴极内卡槽111中并钎焊在阴极110上，形成一端开口的阴极组件，如图2所示；

3)热子与阴极组件定位和固定：

将氧化铝膏130从步骤2)中的开口端装入阴极组件中，然后将热子预制件140的螺旋状部分141埋入氧化铝膏130内且位于氧化铝膏130的下部，热子预制件140的其余部分裸露在氧化铝膏130外，同时将连接杆153的一端埋入氧化铝膏130内且位于氧化铝膏130的上部，从而将连接杆153的一端和热子预制件140的螺旋状部分141埋在内热屏套120内，如图3所示，另外，本实施例中氧化铝膏130由棉胶和氧化铝粉调至而成；

4)安装上底热屏并打弯自由端形成热子：

将步骤3)中热子预制件140的上自由端142和下自由端143分别穿过上底热屏150底部的上通孔152和下通孔151(即上自由端142穿过上通孔152，下自由端143穿过下通孔151)，然后将连接杆153的另一端插入上底热屏150的上部焊槽中并填充焊料，最后将热子预制件140的下自由端143垂直向下弯折，上自由端142先垂直向上弯折后再水平向外弯折形成热子170，如图4所示；

5)焊接外热屏套和连接底盘：

完成步骤4)后，将外热屏套190的一端从阴极110的底面插入至阴极外卡槽112中并填充焊料，连接底盘160的中间通孔161穿过上自由端142直至外热屏套190的另一端抵在连接底盘160边沿的凸台162上并填充焊料，同时，在下自由端143与连接底盘160的连接处填充焊料，最后在上底热屏150与连接底盘160之间支撑若干根支撑杆180并填充焊料，形成阴极热子预制件；

6)焊接形成阴极热子组合件：

完成步骤5)后，将阴极热子预制件放入高温氢炉中，温度上升至1350～1420℃将各填充焊料钎焊，在钎焊的过程中，将氧化铝膏130烧结成固态氧化铝瓷，从而使热子170的螺旋状部分141和连接杆153的一端均牢牢固定在固态氧化铝瓷中，使得热子170和连接杆153均与阴极110连接固定，同时，热子170的下自由端143焊牢在连接底盘160上从而形成阴极热子组合件，形成的阴极热子组合件中，热子与阴极、上底热屏、内热屏套和外热屏套之间均绝缘良好，如图4所示。

本发明的大功率速调管电子枪用阴极热子组合件的焊接方法，先将一个内热屏套高温焊料钎焊到阴极上，然后用膏状的氧化铝将绕制好的热子固定到阴极底面的内热屏套中，再装配其它上底热屏、外热屏套和连接底盘，最后用高温焊料在高温氢炉中钎焊成阴极热子组合件，在高温焊接的同时，将膏状的氧化铝烧结成固态氧化铝瓷，使热子固定牢固。

由上述焊接方法制备的大功率速调管电子枪用阴极热子组合件，包括阴极110、内热屏套120、固态氧化铝瓷、热子170、上底热屏150、外热屏套190及连接底盘160，内热屏套120的一端钎焊在阴极110底面内卡槽111处，热子170的螺旋状部分141通过固态氧化铝瓷固定在阴极110底面的内热屏套120内，连接杆153的一端固定在固态氧化铝瓷的上部，连接杆153的另一端钎焊在上底热屏150上部，外热屏套190的一端钎焊在阴极110的外卡槽112处，外热屏套190的另一端钎焊在连接底盘160边沿的凸台162上，且上底热屏150与连接底盘160之间钎焊有若干根支撑杆180，热子170的上自由端142依次穿过上底热屏150的上通孔152和连接底盘160的中间通孔161，而热子170的下自由端143穿过上底热屏150的下通孔151并钎焊在连接底盘160上，使得热子170与阴极110、上底热屏150、内热屏套120和外热屏套190之间均绝缘良好，同时，该阴极热子组合件结构紧凑牢固，抗振动、抗冲击，且热屏蔽效果好，降低阴极加热功率。