專利名稱：用于浸漬鋇鎢陰極的合金焊料及焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陰極焊料和焊接方法，具體涉及一種用于浸漬鋇鎢陰極的合金焊料及焊接方法。
背景技術(shù)：
目前，作為電子源，浸漬鋇鎢陰極被廣泛地應(yīng)用于各類微波器件中。在其制備工藝中，鎢餅與支撐它的陰極筒之間的焊接是必不可少的工序。通常，陰極中的鎢餅和陰極筒 (一般材料為鉬)的連接通過(guò)電子束焊、激光束焊等方式來(lái)完成。但這些傳統(tǒng)的方式各有弊病，已滿足不了現(xiàn)代微波器件的性能要求。如進(jìn)行電子束焊、激光束焊時(shí)，由于鎢和鉬的難熔金屬的特性，需要焊接的能量非常高，如果保護(hù)措施不當(dāng)，容易造成陰極氧化，降低陰極的發(fā)射性能；且在焊接之后往往只是被焊件表層的結(jié)合，難以保證被焊件整個(gè)圓周上都有緊密的焊接，在經(jīng)過(guò)振動(dòng)試驗(yàn)和環(huán)境試驗(yàn)后，焊接處經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致鎢餅與陰極筒位置的偏移甚至分離。由此所制成的陰極不能適應(yīng)復(fù)雜的天氣及地形，使用壽命不長(zhǎng)，可靠性和穩(wěn)定性差。發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種提高焊接處可靠性和穩(wěn)定性的合金焊料和利用該合金焊料的焊接方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案用于浸漬鋇鎢陰極的合金焊料，其特征在于，包括平均粒徑在1至10微米之間、純度在99. 0%至99. 99%之間的經(jīng)過(guò)氫氣凈化后的經(jīng)過(guò)充分混合的鈷粉和鎢粉，鈷粉和鎢粉的重量比例范圍為1 :2 1 :5。
前述的用于浸漬鋇鎢陰極的合金焊料，其特征在于，鈷粉和鎢粉的重量比例為1 4。
前述的用于浸漬鋇鎢陰極的合金焊料，其特征在于，鈷粉和鎢粉的平均粒徑在3 至5微米之間。
—種浸漬鋇鎢陰極焊接方法，其特征在于，包括如下兩個(gè)主要步驟a、合金焊料的制備；b、焊接鎢餅和陰極筒將上述混合好的合金焊料填充至鎢餅與陰極筒的交界處，在氫氣氣氛下，使氫氣露點(diǎn)彡_65°C，溫度升至1520°C 士5°C，然后保溫15s 20s，隨后降溫，完成焊接；上述步驟a包含如下3個(gè)子步驟al 將平均粒徑約1 10微米、純度范圍為99. 9%至99. 99%之間的鎢粉在氫爐中，在氫氣露點(diǎn)彡_65°C條件下，于850°C 900°C保溫25min 30min，并冷卻至室溫，a2 將平均粒徑約1 10微米、純度為99. 9%至99. 99%之間的鈷粉在氫爐中，在氫氣露點(diǎn)彡_65°C的條件下，于750V 800°C保溫25min 30min，并冷卻至室溫，a3 將經(jīng)過(guò)上述al、a2步驟的鎢粉、鈷粉按照一定的重量比例稱取，鎢粉與鈷粉重量比值范圍為，將兩種材料混合研磨不少于2. 5小時(shí)，以確保兩種材料混合均勻，合金焊料制備完畢。
前述的浸漬鋇鎢陰極焊接方法，其特征在于，上述子步驟al中，鎢粉的平均粒徑在3至5微米之間，鎢粉的純度為99. 9%。
前述的浸漬鋇鎢陰極焊接方法，其特征在于，上述子步驟a2中，鈷粉的平均粒徑在3至5微米之間，鎢粉的純度為99. 9%。
前述的浸漬鋇鎢陰極焊接方法，其特征在于，在子步驟a3中，鎢粉與鈷粉的重量比例1 :4。
本發(fā)明的有益之處在于該合金焊料的熔點(diǎn)溫度適中流淌性好，蒸散小，介于工作溫度和陰極活性物質(zhì)熔點(diǎn)溫度之間，在焊接的過(guò)程中不會(huì)引起陰極活性物質(zhì)的析出，采用該合金焊料和焊接方法能將浸漬陰極活性物質(zhì)后的鎢餅與鉬筒在整個(gè)接觸面上都形成有效的焊接，重復(fù)性、穩(wěn)定性、可靠性很高。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)介紹。
本發(fā)明的用于浸漬鋇鎢陰極的合金焊料包括平均粒徑在1至10微米之間、純度在99. 0%至99. 99%之間的經(jīng)過(guò)氫氣凈化后的經(jīng)過(guò)充分混合的鈷粉和鎢粉，鈷粉和鎢粉的重量比例范圍為1 :2 1 :5。
作為一種優(yōu)選方案，鈷粉和鎢粉的重量比例為1 :4。
作為一種優(yōu)選方案，鈷粉和鎢粉的平均粒徑在3至5微米之間。
本發(fā)明的浸漬鋇鎢陰極焊接方法其主要目標(biāo)是把組成陰極的鎢餅和由鉬制成的陰極筒焊接在一起，其主要包括兩個(gè)主要步驟一個(gè)是制作本發(fā)明的合金焊料，即步驟a合金焊料的制備；另一個(gè)是步驟b焊接鎢餅和陰極筒。具體詳述如下a、合金焊料的制備包含如下三個(gè)子步驟al 將平均粒徑約1 10微米、純度范圍為99. 9%至99. 99%之間的鎢粉在氫爐中，在氫氣露點(diǎn)彡_65°C條件下，于850°C 900°C保溫25min 30min，并冷卻至室溫，以便于徹底凈化，并增強(qiáng)材料的可塑性。作為一種優(yōu)選方案，在該步驟中，鎢粉的平均粒徑在3至 5微米之間，鎢粉的純度為99. 9%。
a2 將平均粒徑約1 10微米、純度為99. 9%至99. 99%之間的鈷粉在氫爐中，在氫氣露點(diǎn)彡-650C的條件下，于750°C 800°C保溫25min 30min，并冷卻至室溫，以便于徹底凈化，并增強(qiáng)材料的可塑性。作為一種優(yōu)選方案，在該步驟中，鈷粉的平均粒徑在3至 5微米之間，鎢粉的純度為99. 9%。
a3 將經(jīng)過(guò)上述al、a2步驟的鎢粉、鈷粉按照一定的重量比例稱取，鎢粉與鈷粉重量比值范圍為，將兩種材料混合研磨不少于2. 5小時(shí)，以確保兩種材料混合均勻，合金焊料制備完畢。作為優(yōu)選方案，在子步驟a3中，鎢粉與鈷粉的重量比例1 :4。
b、焊接鎢餅和陰極筒將上述混合好的合金焊料填充至鎢餅與陰極筒的交界處， 在氫氣氣氛下，使氫氣露點(diǎn)彡_65°C，溫度升至1520°C 士5°C，然后保溫15s 20s，隨后降溫，完成焊接。
經(jīng)過(guò)上述步驟的操作，焊料即可均勻地充滿鎢餅與陰極筒之間的縫隙，將鎢餅與陰極筒牢牢地焊接在一起。并且，該鎢鈷焊料的熔點(diǎn)低于陰極活性物質(zhì)的熔點(diǎn)，在釬焊過(guò)程中不會(huì)引起陰極活性物質(zhì)的析出。
上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于浸漬鋇鎢陰極的合金焊料，其特征在于，包括平均粒徑在1至10微米之間、純度在99. 0%至99. 99%之間的經(jīng)過(guò)氫氣凈化后的經(jīng)過(guò)充分混合的鈷粉和鎢粉，鈷粉和鎢粉的重量比例范圍為1 :2 1 :5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于浸漬鋇鎢陰極的合金焊料，其特征在于，鈷粉和鎢粉的重量比例為1 :4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于浸漬鋇鎢陰極的合金焊料，其特征在于，鈷粉和鎢粉的平均粒徑在3至5微米之間。
4.一種利用如權(quán)利要求1所述的合金焊料的浸漬鋇鎢陰極焊接方法，其特征在于，包括如下兩個(gè)主要步驟a、合金焊料的制備；b、焊接鎢餅和陰極筒將上述混合好的合金焊料填充至鎢餅與陰極筒的交界處，在氫氣氣氛下，使氫氣露點(diǎn)彡_65°C，溫度升至1520°C 士5°C，然后保溫1 20s，隨后降溫，完成焊接；上述步驟a包含如下3個(gè)子步驟al 將平均粒徑約1 10微米、純度范圍為99. 9%至99. 99%之間的鎢粉在氫爐中，在氫氣露點(diǎn)彡_65°C條件下，于850°C 900°C保溫25min 30min，并冷卻至室溫，a2 將平均粒徑約1 10微米、純度為99. 9%至99. 99%之間的鈷粉在氫爐中，在氫氣露點(diǎn)彡_65°C的條件下，于750°C 800°C保溫25min 30min，并冷卻至室溫，a3:將經(jīng)過(guò)上述al、a2步驟的鎢粉、鈷粉按照一定的重量比例稱取，鎢粉與鈷粉重量比值范圍為，將兩種材料混合研磨不少于2. 5小時(shí)，以確保兩種材料混合均勻，合金焊料制備完畢。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的浸漬鋇鎢陰極焊接方法，其特征在于，上述子步驟al中，鎢粉的平均粒徑在3至5微米之間，鎢粉的純度為99. 9%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的浸漬鋇鎢陰極焊接方法，其特征在于，上述子步驟a2中，鈷粉的平均粒徑在3至5微米之間，鎢粉的純度為99. 9%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6任意一項(xiàng)所述的浸漬鋇鎢陰極焊接方法，其特征在于，在子步驟 a3中，鎢粉與鈷粉的重量比例1 :4。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于浸漬鋇鎢陰極的合金焊料及焊接方法，其中合金焊料包括平均粒徑在1至10微米之間、純度在99.0%至99.99%之間的經(jīng)過(guò)氫氣凈化后的經(jīng)過(guò)充分混合的鈷粉和鎢粉，焊接方法主要包括合金焊料的制備和焊接鎢餅和陰極筒兩個(gè)步驟；本發(fā)明的有益之處在于該合金焊料的熔點(diǎn)溫度適中流淌性好，蒸散小，介于工作溫度和陰極活性物質(zhì)熔點(diǎn)溫度之間，在焊接的過(guò)程中不會(huì)引起陰極活性物質(zhì)的析出，采用該合金焊料和焊接方法能將浸漬陰極活性物質(zhì)后的鎢餅與鉬筒在整個(gè)接觸面上都形成有效的焊接，重復(fù)性、穩(wěn)定性、可靠性很高。
文檔編號(hào)B23K31/02GK102500954SQ20111037501
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者吳華夏, 宋田英, 鄧清東 申請(qǐng)人:安徽華東光電技術(shù)研究所