[发明专利]一种X射线管铍窗的焊接方法及焊接设备

说明书

本申请涉及一种X射线管铍窗的焊接方法及焊接设备，焊接方法采用X射线管铍窗焊接设备进行焊接，X射线管铍窗焊接设备包括框架和用来将铍窗加工件固定在框架内的铍窗压紧结构，铍窗加工件由铍窗支架、铍片、焊料组成，框架热膨胀系数与铍窗压紧结构、铍窗支架的热膨胀系数不同且框架、铍窗压紧结构、铍窗支架、铍片均能够耐受热处理时的温度和压力，焊接方法包括以下步骤：S1：X射线管铍窗部件、框架、铍窗压紧结构清洗干净；S2：铍窗加工件通过铍窗压紧结构固定在框架中；S3：将固定有铍窗加工件、铍窗压紧结构的框架进行热处理；S4：热处理好的X射线管铍窗检漏。本申请还包括X射线管铍窗焊接设备。本申请结构简洁，使用方便，成本低，节省设备，提高加工数量。

技术领域

本申请涉及一种X射线管铍窗的焊接方法及焊接设备，特别是一种利用热膨胀关系焊接X射线管铍窗的焊接方法及焊接设备（工装）。

背景技术

X射线管是元素检测仪、医疗诊断设备、材料厚度测量设备的核心部件。X射线管射线窗为金属钛窗和铝窗，因为金属铍比金属钛、铝对X射线的透过率高得多，获得同样清晰的图像所需要的X射线强度和剂量都会低很多，因此，无论是对人身安全和环境保护，采用金属铍作为X射线真空器件的射线窗都是最佳的选择。

铍一般采用钎焊和扩散焊的方法。在钎焊时，一般的钎焊焊料铍表面的浸润性与流动性都较差，而且铍极易氧化，在钎焊时氧化膜不易破裂，增加了钎焊难度。另外，铍窗的钎焊也不宜在过高的温度下进行，铍在高温下易于扩散，形成焊缝界面的空洞。

传统的铍窗真空扩散焊需要在专门的真空扩散焊设备上进行，由于真空扩散焊设备是由加压、加热、真空三个系统连在一起，设备报价或外协加工费用都非常昂贵，且每次只能焊接一组或者几组工件，因此生产效率较低，费用比较高。

发明内容

本申请解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简洁，使用方便，成本低，效果好的X射线管铍窗的焊接方法及焊接设备。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案包括：

一种X射线管铍窗的焊接方法，其特征是采用X射线管铍窗焊接设备进行焊接，所述X射线管铍窗焊接设备包括框架和用来将铍窗加工件固定在框架内的铍窗压紧结构，铍窗加工件由铍窗支架、铍片、焊料组成，所述框架热膨胀系数与铍窗压紧结构、铍窗支架的热膨胀系数不同且框架、铍窗压紧结构、铍窗支架、铍片均能够耐受（不会损坏）热处理时的温度和压力，所述焊接方法包括以下步骤：

S1：X射线管铍窗部件、框架、铍窗压紧结构在焊接前清洗干净，去除表面油污；

S2：铍窗加工件通过铍窗压紧结构固定在框架中；

S3：将固定有铍窗加工件、铍窗压紧结构的框架置于真空炉中按设定程序进行热处理，使得热处理保温时框架与设置有铍窗加工件的铍窗压紧结构相互压紧（此时框架与设置有铍窗加工件的铍窗压紧结构之间没有间隙），X射线管铍窗部件在焊料作用下焊接；

S4：热处理（焊接）好的X射线管铍窗经过氦质朴检漏仪进行检漏。

本申请所述框架与铍窗压紧结构、铍窗支架的线性膨胀系数差值范围在5×10^-6/℃～10×10^-6/℃范围内，铍片与铍窗支架之间热处理保温时的热膨胀应力不小于200Mpa，焊接前（S2步骤完成时）设置有铍窗加工件的铍窗压紧结构与框架之间初始间隙范围为0～0.1mm。

本申请所述S3步骤包括：将装配好的框架放置于真空炉托盘上，开启真空炉，升起托盘，设定好焊接工艺参数，启动焊接程序，依次完成冷态抽真空、真空炉升温、保温和降温，完成X射线管铍窗焊接。

本申请所述真空炉升温、保温和降温步骤包括：真空炉炉内经过升温时间60分钟升至530℃至560℃之间，在530℃至560℃之间保温5分钟，自然冷却至300℃，充入氮气降温至常温。