Способ изготовления анодного блока обращенно-коаксиального магнетрона
Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении анодных блоков с накладками из монолитного тугоплавкого металла для электровакуумных приборов СВЧ, в частности обращенно-коаксиальных магнетронов (ОКМ). Цель изобретения - повышение надежности и ресурса работы ОКМ за счет изготовления анодных блоков с медными ламелями, защищенными накладками тугоплавкого металла путем бесприпойного трехстороннего соединения накладок с ламелями. Первичную медную заготовку анода выполняют с кольцевым выступом и внутренней цилиндрической полостью, первичную заготовку накладок выполняют в виде двух одинаковых шайб с внутренним диаметром, равным наружному диаметру цилиндра заготовки анода, причем в каждой из шайб выполняют цилиндрические выточки с одного торца и конусную расточку с другого. После установки шайб на заготовку анода выточками навстречу друг другу, сборку сжимают до соприкосновения шайб и не вынимая из пресса нагревают в вакууме до 900 - 915oС и выдерживают при этой температуре 25 - 30 мин. При этом за счет контактных давлений обеспечивается жесткое термодиффузионное соединение выступа медного цилиндра с кольцевыми шайбами по всей поверхности соприкосновения. После охлаждения в вакууме сборку прессуют с усадкой по высоте на 10 - 15%. Полученную вторичную заготовку подвергают финишной токарной и электроэрозионной обработке, в результате получают анодный блок с трехсторонними накладками из тугоплавкого металла на медных ламелях. Надежное бесприпойное соединение накладок из тугоплавкого металла на медных ламелях по всему периметру повышает стойкость анода к электронной бомбардировке и искрениям и тем самым увеличивает надежность и ресурс ОКМ. 2 ил.
Изобретение относится к области электронной техники, преимущественно к изготовлению анодных блоков с накладками из монолитного тугоплавкого металла для электровакуумных приборов СВЧ, в частности обращеннокоаксиальных магнетронов (ОКМ). Целью изобретения является повышение надежности и ресурса работы ОКМ за счет изготовления анодных блоков с медными ламелями, защищенными накладками тугоплавкого металла путем бесприпойного трехстороннего соединения накладок с ламелями. На фиг.1 и 2 показана сборка заготовок в процессе реализации предложенного способа. Сборка состоит из первичной медной заготовки анода 1 и двух одинаковых заготовок 2 накладок в виде шайб из тугоплавкого металла, например молибдена. Заготовка анода 1 выполнена в форме цилиндра, на наружной боковой поверхности которого сделан кольцевой выступ 3. Диаметр dгр анода 1 равен диаметру будущей границы меди и тугоплавкого металла накладками, а именно dгр выполняют равным требуемому диаметру основания ламелей изготовленного анодного блока. Наружный диаметр d1 кольцевого выступа 3 выполняют меньшим требуемого диаметра анода на величину удвоенной толщины накладки изготовленного анодного блока. Высоту h1 выступа 3 выбирают из условия h1 ha 2 
2+ (0,08.0,12), где ha требуемая высота ламелей анода; 2 толщина будущей накладки на торце ламели. В теле заготовки анода 1 для снижения механических напряжений в процессе изготовления выполнена цилиндрическая полость 4, причем глубину h полости 4 выбирают так, чтобы ее дно 5 осталось ниже торца 6 выступа 3, в частном случае полость 4 может быть сквозной. Полную длину заготовки анода 1 выбирают на 10.15% больше длины изготовленного анодного блока. Диаметр d2 выбирают на величину припуска для последующей токарной обработки меньше размера стабилизирующего резонатора, который будут установлен в анодном блоке. Первичную заготовку накладок из тугоплавкого металла выполняют из двух одинаковых кольцевых шайб, внутренний диаметр которых делают равным диаметру dтр анода 1. На одном из торцов шайбы делают цилиндрическую выточку 7 с диаметром, равным диаметру d1 кольцевого выступа 3 на аноде 1. Глубину h2 выточки 7 делают на 0,04-0,06 мм меньше половины высоты h1 выступа 3. В каждой шайбе со стороны, противоположной цилиндрической выточке 7, выполняют конусную расточку 8 на такую глубину, чтобы между расточкой 8 и цилиндрической выточкой 7 остался цилиндрический участок 9, высоту которого для припуска для последующей токарной обработки делают на 0,1.0,3 мм больше требуемой толщины 2 накладки на торцовой части ламели. Кольцевые шайбы надевают с противоположных концов на анод 1 выточками 7 навстречу друг другу и сажают до упора в охват выступа 3, причем между торцами шайб после посадки остается гарантийный зазор 10 шириной 0,08.0,12 мкм, а между анодом и шайбами на участке конусной расточки 8 конусный зазор 11. Собранный узел помещается в стяжную оправку, после чего под прессом производят поджатие узла до полного соприкосновения торцов кольцевых шайб, т.е. исчезновения зазора 10. При сжатии происходит смятие выступа 3 на аноде 1 и заполнение деформирующейся медью шероховатостей поверхности, прилегающих к выступу 3 шайб и микрозазоров между боковыми поверхностями шайб 2 и анода 1. Часть деформированной меди "выпучивается" в полость 4 анода 1. Не вынимая из пресса, фиксируют с помощью стяжной оправки сжатое состояние заготовок собранного узла, после чего узел нагревают в вакууме до 900.915о С и выдерживают при этой температуре 25.30 мин. При этом за счет контактных давлений обеспечивается жесткое термодиффузионное соединение выступа 3 анода 1 с кольцевыми шайбами по всей поверхности их соприкосновения. После охлаждения узла в вакууме для упрочнения (нагартовки) меди и заполнения конусных зазоров 11 между анодом и кольцевыми шайбами, а также возможных усадочных зазоров, сборку с помощью пресса подвергают осадке по высоте на 10.15% Полученную таким образом вторичную заготовку подвергают финишной токарной и электроэрозионной обработке, в результате чего получают анодный блок с трехопорными накладками из тугоплавкого металла на медных ламелях. Параметры способа выбраны экспериментально. При температурах 890оС и ниже и/или при выдержке меньшей 20 мин термодиффузионное соединение получается ненадежным, так как наблюдались случаи отрыва накладки как непосредственно после электроэрозионного нарезания, так и в готовом приборе при его испытаниях. При степени осадки медного цилиндра на 10-15% создается необходимый и достаточный припуск по диаметру цилиндра для последующей финишной токарной обработки и, главное, происходит нагартовка (увеличение жесткости меди), обеспечивающая необходимую и достаточную формоустойчивость заготовки. Предложенный способ обеспечивает надежное бесприпойное соединение накладок из тугоплавкого металла на медных ламелях по всему периметру, что повышает стойкость анода к электронной бомбардировке и искрениям и тем самым увеличивает надежность и ресурс работы ОКМ.
Формула изобретения
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНОДНОГО БЛОКА ОБРАЩЕННО-КОАКСИАЛЬНОГО МАГНЕТРОНА, включающий изготовление медной заготовки анода в виде цилиндра с кольцевым выступом и двух заготовок накладок в виде втулок из тугоплавкого металла, жесткое соединение заготовок и механическую обработку соединения заготовок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и ресурса, заготовку анода выполняют длиной на 10-15% больше длины анодного блока с внутренней цилиндрической полостью, соосной с выступом, а заготовки накладок выполняют в виде шайб с внутренним диаметром, равным наружному диаметру цилиндра заготовки анода, причем в каждой шайбе с одного торца выполняют цилиндрическую выточку с диаметром, равным диаметру кольцевого выступа, и глубиной, на 0,04 0,06 мм меньше половины высоты кольцевого выступа, а с другого торца выполняют конусную расточку, так, что длина цилиндрического участка между выточкой и расточкой на 0,1 0,3 мм больше толщины накладки анодного блока, жесткое соединение заготовок осуществляют сжатием до соприкосновения поверхностей шайб, размещенных с двух сторон на заготовке анода выточками друг к другу в обхват кольцевого выступа нагревом в вакууме до 900 915oС, выдержкой в течение 25 30 мин, охлаждением до комнатной температуры и сжатием медного цилиндра до уменьшения его длины на 10 15%РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000
Извещение опубликовано: 27.12.2000
