專利名稱：一種用于行波管的復(fù)合管殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子真空管技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于行波管的新型復(fù)合管殼。
背景技術(shù)：
行波管是一種高功率寬頻帶的大功率電真空器件，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、導(dǎo)航、電子干擾及衛(wèi)星通信等領(lǐng)域，作用是產(chǎn)生或放大高功率的微波或毫米波。管殼是行波管互作用區(qū)的容器，是行波管慢波結(jié)構(gòu)的框架，其性能直接影響行波管互作用的效率，對(duì)行波管的總體性能具有直接的重要影響。
行波管是一種電真空器件，管殼首先必須具有較好的真空密封性；其次必須具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，以使之在制造和應(yīng)用中不會(huì)變型損壞；另外必須具有較好的導(dǎo)電性能，以使管殼內(nèi)的微波或毫米波的損耗盡可能低。但是，無(wú)論使用何種材料，對(duì)管殼的上述要求往往互相矛盾，很難滿足所有要求。為了保證管殼具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，傳統(tǒng)的普通管殼使用蒙乃爾、無(wú)磁不銹鋼等材料。但是，這些材料導(dǎo)電率較低，在用這些材料制造的管殼內(nèi)傳輸?shù)奈⒉?、毫米波的高頻損耗較高。由于無(wú)氧銅的導(dǎo)電性能非常好，人們也嘗試用無(wú)氧銅制造行波管殼，實(shí)踐證明，可以使行波管的功率較采用蒙乃爾管殼的行波管高20％。然而，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的無(wú)氧銅的機(jī)械強(qiáng)度不夠，加上行波管在生產(chǎn)過(guò)程中需要排氣烘烤等多道熱處理工藝，無(wú)氧銅進(jìn)一步軟化變形，因此，除了在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究外，若不采取別的措施，在實(shí)用行波管中并不采用無(wú)氧銅管殼。
為了使具有優(yōu)良導(dǎo)電性能的銅材料具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，人們發(fā)明了彌散銅，這種材料在銅基質(zhì)中加入了三氧化二鋁(Al2O3)小顆粒，形成的彌散銅的強(qiáng)度增加，而導(dǎo)電性能下降并不多。人們也考慮過(guò)用彌散銅制造行波管管殼，但國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的彌散銅還不能保證真空氣密性。另外，國(guó)外還有使用鉬銅合金作為行波管殼的例子，但其導(dǎo)電性能與無(wú)氧銅比也有較大下降。
現(xiàn)有的一種復(fù)合管殼是為了提高周期聚焦磁場(chǎng)的強(qiáng)度而發(fā)明的，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖中的標(biāo)號(hào)1表示用軟磁材料制作的極靴，而標(biāo)號(hào)2是用無(wú)磁材料制造的圓環(huán)。標(biāo)號(hào)3標(biāo)示它裝在行波管外的磁鋼，多個(gè)極靴和多個(gè)圓環(huán)以圖1所示的結(jié)構(gòu)焊接起來(lái)，形成了具有真空氣密性的復(fù)合管殼。這種管殼是普通管殼行波管基礎(chǔ)上的一種改進(jìn)。在普通管殼行波管中，極靴1和普通管殼4以圖2的結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，這里普通管殼4本身具有真空氣密性，它與極靴1不一定要焊接。無(wú)論在圖1所示的復(fù)合管殼情況還是圖2所示的普通管殼情況下，磁鋼3所產(chǎn)生的磁場(chǎng)都通過(guò)極靴1導(dǎo)入到管殼內(nèi)部，從而對(duì)其中的電子注進(jìn)行聚焦。但是，在圖1所示的情況下，由于極靴1內(nèi)部沒(méi)有了保證氣密性的普通管殼4，極靴1的內(nèi)孔可以制造得較圖2所示的情況小。因此，在磁鋼3為具有同樣外形尺寸并且為同一種永磁材料的情況下，在圖1所示的管殼內(nèi)的磁場(chǎng)要比圖2所示情況下管殼內(nèi)的磁場(chǎng)高，從而能對(duì)更大電流的電子注進(jìn)行聚焦，進(jìn)而獲得更大功率的行波管。綜合上述，這種復(fù)合管殼的主要目的是提高由極靴1和磁鋼3組成的聚焦系統(tǒng)的聚焦能力。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述困難，本發(fā)明提出了一種用于行波管的新型復(fù)合管殼、它不同于現(xiàn)有的復(fù)合管殼，其制作簡(jiǎn)單，成本低廉，可全面提高行波管的總體性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是提供一種用于行波管的復(fù)合管殼，其包括外管殼與內(nèi)管殼，外管殼與內(nèi)管殼都為管狀，二者長(zhǎng)度相同，外管殼內(nèi)徑和內(nèi)管殼外徑相適配，內(nèi)管殼套于外管殼內(nèi)腔中，且外管殼內(nèi)壁面與內(nèi)管殼外周面固接。
所述的復(fù)合管殼，其所述外管殼內(nèi)徑和內(nèi)管殼外徑的公差≤0.02mm。
所述的復(fù)合管殼，其所述外管殼是由蒙乃爾、無(wú)磁不銹鋼材料制造。
所述的復(fù)合管殼，其所述內(nèi)管殼是由無(wú)氧銅材料制造。
所述的復(fù)合管殼，其所述內(nèi)管殼內(nèi)壁面上設(shè)有翼片。
一種用于行波管的復(fù)合管殼制造方法，其包括(a)用熱旋壓方式拉制外管殼毛料，將毛料截成所需長(zhǎng)度，并進(jìn)行清洗；(b)用熱旋壓方式拉制內(nèi)管殼毛料，將毛料截成與外管殼適配的長(zhǎng)度，進(jìn)行清洗，在內(nèi)管殼毛料外周面鍍銀；(c)將(b)步得到的內(nèi)管殼預(yù)制件以滑配形式放入(a)步得到的外管殼內(nèi)筒中，得到復(fù)合管殼預(yù)制件；(d)將復(fù)合管殼預(yù)制件放入氫爐或真空爐中加熱，使得電鍍?cè)跓o(wú)氧銅內(nèi)管殼毛料上的銀與內(nèi)管殼毛料中的銅形成銀銅合金，并先于無(wú)氧銅熔化，作為焊料把外管殼與內(nèi)管殼毛料焊接起來(lái)，得成品。
所述的復(fù)合管殼制造方法，其在(c)步后，用線切割方法在內(nèi)管殼內(nèi)壁上切出翼片。
所述的復(fù)合管殼制造方法，其在(d)步中，或采用激光焊接、電子注焊接和氬弧焊將外管殼與內(nèi)管殼固接在一起。


圖1現(xiàn)有的復(fù)合管殼結(jié)構(gòu)示意圖；圖2現(xiàn)有的普通管殼結(jié)構(gòu)示意圖；圖3本發(fā)明用于行波管的復(fù)合管殼結(jié)構(gòu)示意圖；圖4本發(fā)明用于行波管的復(fù)合管殼工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明用于行波管的新型復(fù)合管殼如圖3所示。圖中標(biāo)號(hào)31為外管殼，標(biāo)號(hào)32為內(nèi)管殼。外管殼31與內(nèi)管殼32都為管狀，二者長(zhǎng)度相同，外管殼31內(nèi)徑和內(nèi)管殼32外徑相適配，內(nèi)管殼32套于外管殼31內(nèi)腔中，且外管殼31內(nèi)壁面與內(nèi)管殼32外周面固接。外管殼31由蒙乃爾、無(wú)磁不銹鋼等材料制造，不僅具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，而且保證了真空氣密性。內(nèi)管殼32由具有優(yōu)良導(dǎo)電性能的無(wú)氧銅制造，內(nèi)管殼32可以用線切割切出各種各樣的形狀，比如內(nèi)管殼32上可以帶有翼片32a。另外，外管殼31和內(nèi)管32要以恰當(dāng)?shù)姆绞胶附悠饋?lái)。
圖3所示為本發(fā)明用于行波管的新型復(fù)合管殼的制造工藝，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，這一工藝包括如下步驟1.采用蒙乃爾材料，用熱旋壓方式拉制外管殼毛料，內(nèi)外徑公差均要求在0.02mm以內(nèi)。把所得外管殼毛料用車床截成恰當(dāng)長(zhǎng)度，并進(jìn)行清洗，得到如圖4a所示的外管殼。
2.采用無(wú)氧銅材料，用熱旋壓方式拉制內(nèi)管殼毛料，要求外徑公差在0.02mm以內(nèi)，而對(duì)內(nèi)徑公差不作要求。把所得內(nèi)管殼毛料用車床截成恰當(dāng)長(zhǎng)度，進(jìn)而進(jìn)行清洗，鍍銀，得到如圖4b所示內(nèi)管殼預(yù)制件。
3.把圖4b所示的內(nèi)管殼預(yù)制件以滑配形式放入圖4a所示的外管殼中，形成如圖4c所示的未經(jīng)焊接的復(fù)合管殼預(yù)制件。
4.把上述未經(jīng)焊接的復(fù)合管殼預(yù)制件放入氫爐或真空爐中加熱到恰當(dāng)溫度，使得電鍍?cè)跓o(wú)氧銅內(nèi)管殼毛料上的銀與內(nèi)管殼毛料中的銅形成銀銅合金，并先于無(wú)氧銅熔化，從而作為焊料把外管殼與內(nèi)管殼毛料焊接起來(lái)。到此得到了經(jīng)過(guò)焊接的復(fù)合管殼預(yù)制件。
5.可以用別的方法焊接圖3中的管殼與內(nèi)管殼毛料，比如激光焊接、電子注焊接和氬弧焊等。
6.用線切割方法加工圖4c所示的復(fù)合管殼預(yù)制件，在其內(nèi)管殼上切出翼片等行波管所需的特定結(jié)構(gòu)，從而最終獲得了如圖3所示的復(fù)合管殼。
權(quán)利要求
1.一種用于行波管的復(fù)合管殼，其特征在于包括外管殼與內(nèi)管殼，外管殼與內(nèi)管殼都為管狀，二者長(zhǎng)度相同，外管殼內(nèi)徑和內(nèi)管殼外徑相適配，內(nèi)管殼套于外管殼內(nèi)腔中，且外管殼內(nèi)壁面與內(nèi)管殼外周面固接。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合管殼，其特征在于所述外管殼內(nèi)徑和內(nèi)管殼外徑的公差≤0.02mm。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合管殼，其特征在于所述外管殼是由蒙乃爾、無(wú)磁不銹鋼材料制造。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合管殼，其特征在于所述內(nèi)管殼是由無(wú)氧銅材料制造。
5.如權(quán)利要求1或4所述的復(fù)合管殼，其特征在于所述內(nèi)管殼內(nèi)壁面上設(shè)有翼片。
6.一種用于行波管的復(fù)合管殼制造方法，其特征在于包括(a)用熱旋壓方式拉制外管殼毛料，將毛料截成所需長(zhǎng)度，并進(jìn)行清洗；(b)用熱旋壓方式拉制內(nèi)管殼毛料，將毛料截成與外管殼適配的長(zhǎng)度，進(jìn)行清洗，在內(nèi)管殼毛料外周面鍍銀；(c)將(b)步得到的內(nèi)管殼預(yù)制件以滑配形式放入(a)步得到的外管殼內(nèi)筒中，得到復(fù)合管殼預(yù)制件；(d)將復(fù)合管殼預(yù)制件放入氫爐或真空爐中加熱，使得電鍍?cè)跓o(wú)氧銅內(nèi)管殼毛料上的銀與內(nèi)管殼毛料中的銅形成銀銅合金，并先于無(wú)氧銅熔化，作為焊料把外管殼與內(nèi)管殼毛料焊接起來(lái)，得成品。
7.如權(quán)利要求6所述的復(fù)合管殼制造方法，其特征在于在(c)步后，用線切割方法在內(nèi)管殼內(nèi)壁上切出翼片。
8.如權(quán)利要求6所述的復(fù)合管殼制造方法，其特征在于在(d)步中，或采用激光焊接、電子注焊接和氬弧焊將外管殼與內(nèi)管殼固接在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子真空管技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于行波管的復(fù)合管殼。該復(fù)合管殼包括外管殼與內(nèi)管殼，外管殼與內(nèi)管殼都為管狀，二者長(zhǎng)度相同，外管殼內(nèi)徑和內(nèi)管殼外徑相適配，內(nèi)管殼套于外管殼內(nèi)腔中，且外管殼內(nèi)壁面與內(nèi)管殼外周面固接。本發(fā)明不同于現(xiàn)有的復(fù)合管殼，其制作簡(jiǎn)單，成本低廉，可全面提高行波管的總體性能。
文檔編號(hào)H01J9/24GK1681070SQ20041003089
公開(kāi)日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2004年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月9日
發(fā)明者李海強(qiáng), 宋培德, 戴志浩 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所