CN101728181A - 一种环状钡钨阴极发射体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种环状钡钨阴极发射体的制造方法，按下述步骤制作：将成型模具放入乳胶套管中，装入钨粉封装；进行等静压成型；清洗并脱去乳胶管，放入钨网氢气炉加热低温烧结；粗车、脱模、割断，获得粗车钨坯；放入钨网氢气炉中，加热高温烧结；涂上活性物质铝酸盐，放入钼皮氢气炉中，加热浸渍；夹紧，镗孔； 精车外圆及两端面。本发明采用了一种不浸铜的工艺方法，采用钼棒加工钨体成型模具，该方法简单实用，节约资源，生产成本低，由于省去浸铜和除铜过程，从而在实际生产中省去用于浸铜的卧式氢气炉和用于除铜的真空除气炉各一台，可节约资金人民币50万元左右。在电真空器件生产中具有十分明显的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及磁控管的阴极制造领域，具体说是一种环状钡钨阴极发射体的制造方法。
背景技术
传统钡钨阴极的钨海绵体的制造大多是通过浸铜方法实现的。这种方法是将钨粉装入橡胶套管中密封好，以1.5～2T/cm2的压力等静压成型，去除橡胶套管后将成型好的钨坯放入氢气炉中经过800～1000℃的低温烧结，再经过车床粗车成一定形状，放入氢气炉或真空炉中以1800～2000℃的温度进行高温烧结，得到一定孔度的海绵钨棒。为了便于机械加工，海绵钨棒在的氢气炉中加热至1300～1600℃进行浸铜，得到浸铜钨棒。浸铜钨棒的机械加工性能十分良好，能够被加工成不同形状和尺寸的浸铜海绵钨体，之后，还要经过除铜处理方可用于活性物质的浸渍。除铜分两步进行，第一步是将浸铜海绵钨体放入稀硝酸中进行化学除铜，第二步是将经过化学除铜后的海绵钨体再放入真空炉中，在一定的真空度下，加热至1600～1900℃，使残余的铜变成铜蒸气被真空泵抽走而除掉，最后得到相对干净的海绵钨体。海绵钨体被涂上活性物质，在氢气或真空环境中被加热到1700～1800℃的高温，进行活性物质浸渍，浸渍完成后将多余的活性物质从海绵钨体表面除去，即得到成品阴极，可用于装管。这种方法的缺点是除铜工艺复杂，且铜不容易除尽，在海绵钨体中，总会有一定量的残留铜。残留铜会对阴极性能造成不利影响，对提高电真空器件的可靠性、延长电真空器件的使用寿命十分不利。
发明内容
本发明就是为了要解决传统浸铜方法的铜残留问题，采用不浸铜的工艺方法，提供一种环状钡钨阴极发射体的制造方法，提高钡钨阴极的发射性能，大大延长电真空器件的使用寿命。
本发明通过下述技术方案解决其技术问题：
一种环状钡钨阴极发射体的制造方法，其特征在于按下述步骤制作：
第一步：根据阴极尺寸采用常规方法设计钨坯成型模具，将成型模具放入乳胶套管中，装入钨粉封装；
第二步：常规方法进行等静压成型；
第三步：清洗并脱去乳胶管，将成型好的带模具钨坯放入钨网氢气炉中，加热到900～1000℃进行低温烧结；
第四步：粗车、脱模、割断，获得粗车钨坯；
第五步：将粗车好的钨坯放入钨网氢气炉中，加热到1800～1900℃进行高温烧结；
第六步：将高温烧结后的钨坯涂上活性物质铝酸盐，放入钼皮氢气炉中，加热到1700～1750℃，进行活性物质浸渍；
第七步：将浸渍好的钨坯放入黄铜夹套中，然后一起放入车床卡盘中，夹紧，镗孔；
第八步：将弹性胀心夹具装入车床卡盘内，将镗好孔的浸渍钨坯装到夹具上，精车外圆及两端面。
所述钨体成型模具采用钼棒加工。
所述黄铜夹套为车工用黄铜夹套。
所述弹性胀心夹具为车工用弹性胀心夹具。
本发明采用不浸铜的工艺方法，采用钼棒加工钨体成型模具，用于钨粉封装、等静压成型，可有效避免模芯在高压下变形；用于浸盐海绵钨体内孔精镗和外圆精车的夹具均采用车工常用黄铜夹套和弹性胀心夹具，实现了浸盐海绵钨体精车加工过程中的装夹问题。使得将海绵钨体浸铜改为直接浸渍活性物质用于加工环状或其它形状的阴极，有效地解决了传统浸铜方法铜残留问题，提高了钡钨阴极的发射性能，大大延长了电真空器件的使用寿命，产品可靠性大大提高，产品合格率由50％提高到80％。生产成本大大降低，经济效益显著提高。在实际生产中产生了较为明显的效果。该方法简单实用，节约资源，生产成本低，由于省去浸铜和除铜过程，从而在实际生产中省去用于浸铜的卧式氢气炉和用于除铜的真空除气炉各一台，可节约资金人民币50万元左右。在电真空器件生产中具有十分明显的应用前景。
附图说明
图1为传统钡钨阴极制造工艺流程图；
图2为本发明工艺流程图；
图3为实施例1的阴极发射体剖面图；
图4为实施例1的钨坯压结成型模具示意图；
图5为黄铜夹套示意图；
图6为弹性胀心夹具示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
1、根据阴极尺寸设计模具。
如图3所示某型号磁控管的阴极发射体，设计尺寸为外圆直径10毫米，内孔直径8毫米，长度5毫米。经计算其海绵钨体粗坯尺寸定为外圆直径11毫米，内孔直径7.5毫米，长度为6毫米。设计钨坯压结成型模如图4所示，其模芯外圆直径为7.5毫米。设计黄铜夹套如图5所示，其内孔直径为11毫米。设计弹性胀心夹具如图6所示，其胀头外圆直径为7.88毫米。
2、将钨坯成型模具放入乳胶套管中，装入钨粉、填实并用线绳封装好。
3、将封装好的工件放入油压机中，开启机器将压力加至2T/cm2，保压2min进行等静压成型。
4、将压结好的工件加清洗液进行清洗，脱去乳胶管，取出带模具钨坯放入钨网氢气炉中，加热到900℃进行低温烧结。
5、将烧结好的带模具钨坯夹在车床上，车外圆直径达到11毫米，脱去压结模、进行割断使长度达到6毫米，内孔直径由压结模自然形成，获得粗车钨坯。
6、将粗车钨坯放入钨网氢气炉中，加热到1800℃，进行高温烧结。
7、将高温烧结后的钨坯，表面涂上铝酸盐活性物质，放入钼皮氢气炉中，加热到1700℃，进行活性物质浸渍。
8、将浸渍好活性物质的钨坯，除去表面剩余活性物质，放入黄铜夹套中，在车床卡盘中夹紧，镗阴极内孔直径达到设计尺寸8毫米。
9、将弹性胀心夹具装入车床卡盘内，效准好同心度。将镗好孔的浸渍钨坯装到弹性胀心夹具上，采用合金刀具精车外圆及两端面，使外圆直径达到设计尺寸10毫米、长度达到设计尺寸5毫米，获得装管需要的环状钡钨阴极发射体。
实施例2
1、同实施例1。
2、将钨坯成型模具放入乳胶套管中，装入钨粉、填实并用线绳封装好。
3、将封装好的工件放入油压机中，开启机器将压力加至2T/cm2，保压2min进行等静压成型。
4、将压结好的工件加清洗液进行清洗，脱去乳胶管，取出带模具钨坯放入钨网氢气炉中，加热到1000℃进行低温烧结。
5、将烧结好的带模具钨坯夹在车床上，车外圆直径达到11毫米，脱去压结模、进行割断使长度达到6毫米，内孔直径由压结模自然形成，获得粗车钨坯。
6、将粗车钨坯放入钨网氢气炉中，加热到1900℃，进行高温烧结。
7、将高温烧结后的钨坯，表面涂上铝酸盐活性物质，放入钼皮氢气炉中，加热到1750℃，进行活性物质浸渍。
8、将浸渍好活性物质的钨坯，除去表面剩余活性物质，放入黄铜夹套中，在车床卡盘中夹紧，镗阴极内孔直径达到设计尺寸8毫米。
9、将弹性胀心夹具装入车床卡盘内，效准好同心度。将镗好孔的浸渍钨坯装到弹性胀心夹具上，精车使外圆直径达到设计尺寸10毫米、长度达到设计尺寸5毫米，获得装管需要的环状钡钨阴极发射体。
Claims (4)
1.一种环状钡钨阴极发射体的制造方法，其特征在于按下述步骤制作：
第一步：根据阴极尺寸采用常规方法设计钨坯成型模具，将成型模具放入乳胶套管中，装入钨粉封装；
第二步：常规进行等静压成型；
第三步：清洗并脱去乳胶管，将成型好的带模具钨坯放入钨网氢气炉中，加热到900～1000℃进行低温烧结；
第四步：粗车、脱模、割断，获得粗车钨坯；
第五步：将粗车好的钨坯放入钨网氢气炉中，加热到1800～1900℃，进行高温烧结；
第六步：将高温烧结后的钨坯涂上活性物质铝酸盐，放入钼皮氢气炉中，加热到1700～1750℃，进行活性物质浸渍；
第七步：将浸渍好的钨坯放入黄铜夹套中，然后一起放入车床卡盘中，夹紧，镗孔；
第八步：将弹性胀心夹具装入车床卡盘内，将镗好孔的浸渍钨坯装到夹具上，精车外圆及两端面。
2.根据权利要求1所述的一种环状钡钨阴极发射体制造方法，其特征在于所述钨坯成型模具采用钼棒加工。
3.根据权利要求1所述的一种环状钡钨阴极发射体制造方法，其特征在于所述黄铜夹套为车工用黄铜夹套。
4.根据权利要求1所述的一种环状钡钨阴极发射体制造方法，其特征在于所述弹性胀心夹具为车工用弹性胀心夹具。
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