[发明专利]四翼型射频四极场加速器腔体氢炉钎焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及四翼型射频四极场加速器腔体的氢炉钎焊的制造新工艺技术领域，尤其是涉及一种四翼型射频四极场加速器腔体氢炉钎焊方法。

背景技术

射频四极场(Radio Frequency Quadrupole,RFQ)加速器腔体是RFQ直线加速器的核心部件，其制造水平是影响加速器性能参数的关键之一。通过四翼上波浪形的调制线，在腔体的束流中心线上产生纵向电场，从而对束流进行加速，其稳定可靠性对加速器非常重要，因此，能否通过良好的焊接工艺保证RFQ加速器腔体的焊接质量，关系腔体电场谐振频率的稳定性和一致性。目前，用常规钎焊手段焊接RFQ加速器腔体时，容易产生焊接变形、焊接成功率不高，直接影响RFQ加速器腔体的制造水平，很容易产生废品。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种四翼型射频四极场加速器腔体氢炉钎焊方法，从而有效解决现有技术的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所述的四翼型射频四极场加速器腔体氢炉钎焊方法，其特点是包括如下步骤：

(1)、将由两块水平单翼和两块垂直单翼氢炉钎焊而成的四翼型射频四极场加速器腔体主体的内、外表面精加工到所需尺寸；加速器腔体主体材质为无氧铜；

(2)、将清洗合格的两块水平单翼取出，在两块水平电极焊料槽装焊料，确保焊料不松动，焊料Φ1mm，槽宽小于1.1mm；

(3)、在平台上将一块水平单翼吊起来，基准面向下垂直放到平台上；用同样的方法起吊一块垂直单翼，垂直单翼的焊接面、加强焊接面与水平单翼焊接面相贴；同样的步骤将另一块垂直单翼放到平台上，最后将另一块水平单翼起吊，保证焊接面与垂直电极焊接面相贴；每次吊完后将起吊工装都拆卸完毕在进行下一块单翼的起吊；

(4)、两块水平单翼和两块垂直单翼组拼在一起后，通过四块夹板装在铜腔下面，用夹板从两个方向逐步加紧，使四块单翼的焊接面与加强焊接面相互贴合均匀；

(5)、装不锈钢紧固螺栓，先用手全部拧到底，两面螺栓全部装完，用螺旋式的紧固顺序，从下向上依次用扭力扳手的用固定15牛顿的力拧紧螺栓；

(6)、松开垂直单翼上所有螺栓，在没有螺栓的面上安装直角夹具，从下向上安装并调整夹具之间的距离，用手拧紧螺栓，保证夹具不松动，再通过扭力扳手10牛顿的力，同样用螺旋式的方法依次将螺栓拧紧；

(7)、调整扭力扳手到15牛顿，将垂直电极两侧的螺栓采用一左一右的方法将每一个螺栓拧紧，保证焊接面与加强焊接面之间的间隙小于0.02mm；

(8)、通过塞尺对焊接面、加强焊接面的装配间隙进行测量，如间隙大于0.02mm，则重新松开部分螺栓，再次拧紧并调大扭力，直到焊接面间隙小于0.02mm；

(9)、在垂直单翼方向直接通过螺栓来固定，在水平单翼方向不能直接用螺栓固定，需通过直角夹具作为支撑工装过渡固定，保证在水平方向来固定两个焊接面的贴合，保证腔体焊接精度要求；

(10)、焊接时，在螺栓、垫片、直角夹具表面喷一层氮化硼作为脱模剂，防止螺栓、直角夹具和腔体粘接。

所述的焊接面与加强焊接面两个方向固定夹具，保证两个焊接面之间的间隙小于0.02mm，采用氢炉高温焊接。

所述的螺栓、垫片、直角夹具为不锈钢材料，保证焊接后变形量比较小，控制在0.03mm以内。

所述的直角夹具的长短尺寸通过腔体上螺栓底孔之间的距离来确定，以保证装配时方便，同时组装夹具时两直角夹具之间的距离保证为2-3mm。

本发明的有益效果是：所述的四翼型射频四极场加速器腔体氢炉钎焊方法，其采用新紧固结构的焊接方式之后，腔体焊接的成功率大大提高，焊接后的腔体表面电阻小、导电性能好、稳定性佳、外形尺寸及形状变形小、真空指标好，改善和提高了四翼型RFQ加速器腔体的整体性能。

附图说明

图1是本发明焊接结构示意图；

图2是本发明的焊接夹具结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1和2所示，所述的四翼型射频四极场加速器腔体氢炉钎焊方法，其特点是包括如下步骤：

(1)、将由两块水平单翼和两块垂直单翼氢炉钎焊而成的四翼型射频四极场加速器腔体主体的内、外表面精加工到所需尺寸；加速器腔体主体材质为无氧铜，外形尺寸长1050mm，宽390mm，高390mm；