本發(fā)明涉及超導(dǎo)腔，尤其涉及一種超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接工裝及焊接方法。

背景技術(shù)：

1、隨著加速器技術(shù)的發(fā)展，加速器在科研、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，根據(jù)不同領(lǐng)域的需求，對(duì)加速器提出了各種不同的技術(shù)要求。3.9ghz?9cell型超導(dǎo)腔是上海硬x射線自由電子激光裝置項(xiàng)目（shine）的需要的一種腔型，整個(gè)項(xiàng)目需要兩個(gè)模組的該型超導(dǎo)腔，射頻超導(dǎo)腔由多個(gè)鈮及鈮鈦合金零件通過真空電子束焊接而成。

2、3.9ghz?9cell超導(dǎo)腔采用rrr（殘余電阻率）＞300的高純鈮材焊接而成，為了避免材料氧化，使鈮材失去低溫超導(dǎo)性能，所有的焊接均由電子束焊機(jī)在真空環(huán)境下進(jìn)行焊接，所以在焊接時(shí)均要求真空度達(dá)到一定要求。其中hom(高階模耦合器）焊組件是端腔部分重要零件。

3、該腔型主要應(yīng)用在高β加速器中，屬于上海硬x射線項(xiàng)目（shine），端腔部分由束流管、hom管、耦合管等零部件組成，由于該型號(hào)超導(dǎo)腔屬于國(guó)內(nèi)首次研制，目前沒有相近似的實(shí)現(xiàn)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)中存在的技術(shù)問題，鑒于此，有必要提供一種超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接工裝。

2、一種超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接工裝，包括工裝主體、工裝壓板、束流管定位組件、拉桿；所述工裝主體呈l型，所述工裝壓板沿工裝主體的一側(cè)垂直布設(shè)，使工裝壓板、工裝主體形成u形結(jié)構(gòu)，所述束流管定位組件垂直安裝在工裝主體上，用于將束流管焊接件沿工裝壓板的設(shè)置方向固定在工裝主體上，所述拉桿安裝在工裝壓板與工裝主體之間，使工裝壓板能夠?qū)om管焊接件的焊接部位與束流管焊接件的焊接部位抵靠在一起。

3、優(yōu)選的，所述工裝主體的外側(cè)設(shè)置有與束流管定位組件軸線垂直的夾持底座。

4、優(yōu)選的，所述束流管定位組件包括定位桿、定位板；所述定位桿垂直安裝在工裝主體上，所述定位板套裝在定位桿的上端，以通過定位桿及定位板的相互配合將束流管焊接件固定在工裝主體上。

5、優(yōu)選的，所述工裝主體上開設(shè)有與束流管焊接件適配的定位槽。

6、優(yōu)選的，所述工裝壓板朝向夾持底座的一側(cè)表面上開設(shè)有限位槽。

7、優(yōu)選的，所述拉桿為螺桿。

8、還有必要提供一種超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接方法。

9、一種超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接方法，使用上述所述的超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接工裝進(jìn)行焊接，包括以下步驟，

10、步驟s1：將工裝主體與夾持底座用螺栓組裝固定在一起；

11、步驟s2：將焊接組裝好的束流管焊接件放入工裝主體上的定位槽內(nèi)，采用束流管定位組件將束流管焊接件固定在定位槽中，確保束流管焊接件的焊接部位與夾持底座保持同心；

12、步驟s3：將hom管焊接件放入限位槽中，使用工裝壓板及拉桿將hom管焊接件與束流管焊接件組裝，確保hom管焊接件的焊接部位與束流管焊接件的焊接部位抵靠在一起；

13、步驟s4：裝入電子束焊機(jī)焊接室，在抽真空達(dá)到工藝要求后，在焊接部位對(duì)稱4點(diǎn)點(diǎn)焊，每點(diǎn)點(diǎn)焊距離5-10mm；

14、步驟s5：點(diǎn)焊結(jié)束后，冷卻10min，焊機(jī)破空，拆掉拉桿，焊機(jī)再次抽空，對(duì)焊接部位整體焊接，最后完成hom管焊接件與束流管焊接件的焊接。

15、優(yōu)選的，在步驟s4中，焊接工藝指標(biāo)如下，真空度小于5×10-3pa，hv（電壓）=150kv，ib（束流）=10ma，il（聚焦電流）為上焦點(diǎn)50-70ma。

16、優(yōu)選的，在步驟s5中，焊接部位整體焊接時(shí)采用如下方式，

17、真空度達(dá)到小于5×10-3pa時(shí)，開始正式焊接，首先進(jìn)行焊道封閉焊接，之后進(jìn)行正式焊接：

18、封閉焊接：hv（電壓）=150kv，ib（束流）=10-11ma，ac=2.5mm（束斑按照?qǐng)A形進(jìn)行掃描，其掃描直徑簡(jiǎn)寫為ac），f（焊接速度）=6mm/s；

19、正式焊接：hv（電壓）=150kv，ib（束流）=14-15ma，ac=2.5mm，f（焊接速度）=6mm/s；

20、焊接完成后，冷卻30min以上破除真空，完成hom管焊接件與束流管焊接件的焊接。

21、優(yōu)選的，在步驟s2中，束流管焊接件焊接時(shí)采用如下方式，

22、s21：將工裝主體與夾持底座用螺栓組裝固定在一起；

23、s22：將束流管放入工裝主體上的定位槽內(nèi)，采用束流管定位組件將束流管固定在定位槽中，確保束流管的焊接部位與夾持底座保持同心；

24、s23：將耦合管放入限位槽中，使用工裝壓板及拉桿將耦合管與束流管組裝，確保耦合管的焊接部位與束流管的焊接部位抵靠在一起；

25、s24：裝入電子束焊機(jī)焊接室，在抽真空達(dá)到工藝要求后，在焊接部位對(duì)稱4點(diǎn)點(diǎn)焊,每點(diǎn)點(diǎn)焊距離5-10mm；

26、s25：點(diǎn)焊結(jié)束后，冷卻10min，焊機(jī)破空，拆掉拉桿，焊機(jī)再次抽空，對(duì)焊接部位整體焊接，最后完成束流管與耦合管的最終焊接。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接工裝及焊接方法，包括工裝主體、工裝壓板、束流管定位組件、拉桿；工裝主體呈l型，工裝壓板沿工裝主體的一側(cè)垂直布設(shè)，使工裝壓板、工裝主體形成u形結(jié)構(gòu)，束流管定位組件垂直安裝在工裝主體上，用于將束流管焊接件沿工裝壓板的設(shè)置方向固定在工裝主體上，拉桿安裝在工裝壓板與工裝主體之間，使工裝壓板能夠?qū)om管焊接件的焊接部位與束流管焊接件的焊接部位抵靠在一起；從而能夠在焊接過程中，將hom管焊接件的焊接部位與束流管焊接件的焊接部位實(shí)現(xiàn)有效定位，保證了焊接的精度，提高了焊接效率。

技術(shù)特征：

1.一種超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接工裝，其特征在于：包括工裝主體、工裝壓板、束流管定位組件、拉桿；所述工裝主體呈l型，所述工裝壓板沿工裝主體的一側(cè)垂直布設(shè)，使工裝壓板、工裝主體形成u形結(jié)構(gòu)，所述束流管定位組件垂直安裝在工裝主體上，用于將束流管焊接件沿工裝壓板的設(shè)置方向固定在工裝主體上，所述拉桿安裝在工裝壓板與工裝主體之間，使工裝壓板能夠?qū)om管焊接件的焊接部位與束流管焊接件的焊接部位抵靠在一起。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接工裝，其特征在于：所述工裝主體的外側(cè)設(shè)置有與束流管定位組件軸線垂直的夾持底座。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接工裝，其特征在于：所述束流管定位組件包括定位桿、定位板；所述定位桿垂直安裝在工裝主體上，所述定位板套裝在定位桿的上端，以通過定位桿及定位板的相互配合將束流管焊接件固定在工裝主體上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接工裝，其特征在于：所述工裝主體上開設(shè)有與束流管焊接件適配的定位槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接工裝，其特征在于：所述工裝壓板朝向夾持底座的一側(cè)表面上開設(shè)有限位槽。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接工裝，其特征在于：所述拉桿為螺桿。

7.一種超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接方法，使用權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接工裝進(jìn)行焊接，其特征在于：包括以下步驟，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接方法，其特征在于：在步驟s4中，焊接工藝指標(biāo)如下，真空度小于5×10-3pa，hv（電壓）=150kv，ib（束流）=10ma，il（聚焦電流）為上焦點(diǎn)50-70ma。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接方法，其特征在于：在步驟s5中，焊接部位整體焊接時(shí)采用如下方式，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超導(dǎo)腔束流hom管焊接件焊接方法，其特征在于：在步驟s2中，束流管焊接件焊接時(shí)采用如下方式，

技術(shù)總結(jié)
一種超導(dǎo)腔束流HOM管焊接件焊接工裝，包括工裝主體、工裝壓板、束流管定位組件、拉桿；工裝主體呈L型，工裝壓板沿工裝主體的一側(cè)垂直布設(shè)，使工裝壓板、工裝主體形成U形結(jié)構(gòu)，束流管定位組件垂直安裝在工裝主體上，用于將束流管焊接件沿工裝壓板的設(shè)置方向固定在工裝主體上，拉桿安裝在工裝壓板與工裝主體之間，使工裝壓板能夠?qū)OM管焊接件的焊接部位與束流管焊接件的焊接部位抵靠在一起。還提供了一種超導(dǎo)腔束流HOM管焊接件焊接方法。本發(fā)明能夠在焊接過程中，將HOM管焊接件的焊接部位與束流管焊接件的焊接部位實(shí)現(xiàn)有效定位，保證了焊接的精度，提高了焊接效率。

技術(shù)研發(fā)人員：黃俊峰,龔志江,趙偉東,何偉,郭世軍,陳明倫,李眾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧夏東方超導(dǎo)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9