專利名稱：用于浸漬鋇鎢陰極的合金焊料及焊接方法
技術領域：
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：
目前，作為電子源，浸漬鋇鎢陰極被廣泛地應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)的連接通過電子束焊、激光束焊等方式來完成。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。如進行電子束焊、激光束焊時，由于鎢和鉬的難熔金屬的特性，需要焊接的能量非常高，如果保護措施不當，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合，難以保證被焊件整個圓周上都有緊密的焊接，在經(jīng)過振動試驗和環(huán)境試驗后，焊接處經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫，導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復雜的天氣及地形，使用壽命不長，可靠性和穩(wěn)定性差。發(fā)明內容
為解決現(xiàn)有技術的不足，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。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術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)過氫氣凈化后的經(jīng)過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，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溫度適中流淌性好，蒸散小，介于工作溫度和陰極活性物質熔點溫度之間，在焊接的過程中不會引起陰極活性物質的析出，采用該合金焊料和焊接方法能將浸漬陰極活性物質后的鎢餅與鉬筒在整個接觸面上都形成有效的焊接，重復性、穩(wěn)定性、可靠性很高。
具體實施方式
以下結合實施例對本發(fā)明做詳細介紹。
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)過氫氣凈化后的經(jīng)過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，其主要包括兩個主要步驟一個是制作本發(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，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，該鎢鈷焊料的熔點低于陰極活性物質的熔點，在釬焊過程中不會引起陰極活性物質的析出。
上述實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方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
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)過氫氣凈化后的經(jīng)過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，以確保兩種材料混合均勻，合金焊料制備完畢。
5.根據(jù)權利要求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)權利要求4至6任意一項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)過氫氣凈化后的經(jīng)過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步驟；本發(fā)明的有益之處在于該合金焊料的熔點溫度適中流淌性好，蒸散小，介于工作溫度和陰極活性物質熔點溫度之間，在焊接的過程中不會引起陰極活性物質的析出，采用該合金焊料和焊接方法能將浸漬陰極活性物質后的鎢餅與鉬筒在整個接觸面上都形成有效的焊接，重復性、穩(wěn)定性、可靠性很高。
文檔編號B23K31/02GK102500954SQ20111037501
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權日2011年11月23日
發(fā)明者吳華夏, 宋田英, 鄧清東 申請人:安徽華東光電技術研究所