一種新型饋源喇叭的高頻感應釬焊方法及高頻感應器與流程

本發明涉及一種新型饋源喇叭的高頻感應釬焊方法,屬于釬焊及波導制造技術領域。

背景技術：

隨著航天、航空、電子信息技術的發展，微波器件的應用越來越廣泛，并在重要傳感器、信號傳輸與反饋系統、通信系統及電子信息系統中起到至關重要的作用。饋源喇叭是某產品中饋線分系統重要的微波組件，直接影響信號準確性，其可靠性也決定了產品的工作穩定性，對產品長期穩定精確工作具有舉足輕重的作用。感應釬焊是依靠工件在交流電的交變磁場中產生感應電流的電阻熱來加熱工件，使釬料熔化，液態釬料在毛細作用下填充間隙從而實現釬焊的一種方法。與其它釬焊方法相比，感應釬焊獨到的特點是：加熱速度快，易于實現局部加熱、集中熱量、控制溫度、實現程控化、自動化等，而這些特點也使感應加熱釬焊更符合目前市場的快速、敏捷、低成本的要求。

精密饋線零部件系統中，饋源喇叭精度要求很高：喇叭大面平面度0.05mm，表面粗糙度ra1.6，端口及法蘭盤尺寸精度0.05mm，喇叭口徑與小口徑x、y方向的對稱度0.05mm，并且有電鍍銀及涂覆要求。喇叭工作在高功率、野外較強振動的苛刻環境下，對于喇叭內表面的質量要求很高，不得有麻點、凹坑、疏松等缺陷。

為保證喇叭的平面精度和尺寸精度，通常采用的喇叭制造工藝為鑲嵌結構電鑄工藝，制造電鑄芯子和電鑄的時間周期長，材料浪費多，電鑄過程中鑲嵌法蘭處電鑄層(內壁)易出現氣孔，法蘭與喇叭結合力不好，后續加工時有法蘭脫落風險，在后續電鍍過程中，出現電鍍鍍層不牢、發黑、脫落等質量缺陷。產品往往需要進行返工、補焊，成品率也只能維持在60％左右，產品的質量穩定性和可靠性不夠高，部分組件在后續使用過程中會逐漸暴露電鍍缺陷等問題。

技術實現要素：

針對以上問題本發明提供了一種新型饋源喇叭的高頻感應釬焊方法，新的制造工藝避免了電鑄氣孔，同時創新的感應釬焊焊接加熱方式，使法蘭盤與喇叭大面進行的焊接過程中，避免了對喇叭面集中加熱，控制喇叭大面溫度，保證了喇叭大面的尺寸精度，焊后喇叭大面加熱基本無變形，與機加工后一致。并且法蘭盤焊接接頭強度高，避免了法蘭盤脫落的質量問題。

解決以上問題本發明提供了一種新型饋源喇叭的高頻感應釬焊方法,包括以下步驟：

步驟1.設計喇叭的結構為整體線切割結構，大面平面度0.05mm，表面粗糙度ra1.6，端口尺寸精度及對稱度0.05mm，喇叭口徑與小口徑x、y方向的對稱度0.05mm，法蘭與喇叭為對稱的釬焊接頭，饋源喇叭的接頭裝配間隙小于0.1mm；為降低焊接過程熱輸入對喇叭大面和尺寸精度的影響，采用高頻感應加熱的方式，對法蘭與喇叭的接頭部位進行局部快速加熱，進行焊接。

步驟2.喇叭和法蘭加工完畢后，進行預裝配，并按順序編號，確保焊接間隙一致性，篩選出間隙不合格的喇叭和法蘭；

步驟3.將合格的喇叭和法蘭進行清洗，去除表面的氧化膜和油污以及其他雜質；

步驟4.使用工裝夾具將喇叭與法蘭固定在工作臺上，并預涂釬劑，采用高頻感應器設置高頻感應器與喇叭、法蘭之間的接頭的距離：限定為1-4mm，之后對喇叭及法蘭的焊接間隙再次校準，調整完畢；設置高頻感應加熱設備，調整輸出功率及焊接工藝參數；

步驟5.采用高頻感應釬焊方式，快速對喇叭與法蘭之間的接頭進行加熱，待釬劑熔化后，添加釬料，形成均勻一致的釬焊縫；

步驟6.采用對稱的方式，按順序焊接其他個接頭，待工件冷卻后，進行焊后清洗，去除殘余釬劑。

步驟4所述的高頻感應器可采用m型感應器或采用“幾”字型感應器。

1)所述的m型感應器包括：m型感應線圈ⅰ、連接架a、電極ⅰ，連接架a一端與感應線圈ⅰ的端部相連，另一端與電極ⅰ相連，焊接時m型感應線圈ⅰ的凹口置于饋源喇叭接頭的下方，電極ⅰ安裝在高頻感應設備的輸出電源上。

2)所述的“幾”字型感應器包括：感應線圈ⅱ、連接架b、電極ⅱ、導磁體，連接架b一端分別與感應線圈ⅱ的端部相連，另一端與電極ⅱ相連，導磁體嵌在感應線圈ⅱ下方，焊接時感應線圈ⅱ置于饋源喇叭接頭的下方，電極ⅱ、安裝在高頻感應設備的輸出電源上。

確保在快速焊接的同時，保證接頭部位均勻加熱。

所述的釬料為：b-ag40cuzncdni。所述的釬劑為：qj102。

步驟4所述的焊接工藝參數為：焊接溫度為605-650℃，焊接時間為45-60s。輸出功率為12kw。

1)采用m型感應器ⅰ，高頻感應輸出參數1：

3s/40％-20s/45％-12s/40％-10s/36％-10s/30％；

注：輸出為脈沖式輸出，兩個參數為別為脈沖時間和功率百分比。

2)采用“幾”字型感應器ⅱ，高頻感應輸出參數2：

4s/50％-25s/45％-20s/40％-10s/28％；

注：輸出為脈沖式輸出，兩個參數為別為脈沖時間和功率百分比。

本發明的主要優點及可以達到的技術性能指標如下：

1)采用高頻感應加熱方式，設計焊接工裝，對零件進行局部加熱，加熱效率高，能夠對零部件進行精確控溫，焊接過程穩定，焊縫質量均勻一致。

2)新的制造工藝避免了電鑄氣孔，避免了對喇叭面集中加熱，控制喇叭大面溫度，保證了喇叭大面的尺寸精度，焊后喇叭大面加熱基本無變形，與機加工后一致。

3)法蘭盤焊接接頭強度高，避免了法蘭盤脫落的質量問題。

4)采用此工藝方案制造的喇叭不存在電鑄缺陷，所以電鍍過程中不會發生電鍍銀層發黑、鍍層不牢。

5)大大提高產品的成品率。

6)與電鑄工藝相比，加工周期可縮短一倍以上。

附圖說明

圖1-1為本饋源喇叭的喇叭俯視示意圖；

圖1-2為本饋源喇叭的喇叭立體示意圖；

圖2為本饋源喇叭的法蘭結構示意圖；

圖3-1為本饋源喇叭的裝配俯視示意圖；

圖3-2為本饋源喇叭的裝配仰視示意圖；

圖3-3為本饋源喇叭的裝配立體示意圖；

圖4-1-1為m型高頻感應器的結構示意圖；

圖4-1-2為m型高頻感應器的立體示意圖；

圖4-2-1為“幾”字型高頻感應器的結構示意圖；

圖4-2-2為“幾”字型高頻感應器的立體示意圖；

圖5為采用m型高頻感應器的焊接裝配示意圖；

圖6為采用“幾”字型高頻感應器的焊接裝配示意圖；

圖7-1為焊接接頭俯視示意圖。

圖7-2為焊接接頭側視示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明作進一步詳細說明。

如圖1-1至圖7-2所示，本發明提供了一種新型饋源喇叭的高頻感應釬焊方法,包括以下步驟：

步驟1.設計喇叭1的結構為整體線切割結構，大面平面度0.05mm，表面粗糙度ra1.6，端口尺寸精度及對稱度0.05mm，喇叭口徑與小口徑x、y方向的對稱度0.05mm，法蘭2與喇叭1為對稱的釬焊接頭，饋源喇叭3的接頭6裝配間隙小于0.1mm；

步驟2.喇叭1和法蘭2加工完畢后，進行預裝配，并按順序編號，確保焊接間隙一致性，篩選出間隙不合格的喇叭1和法蘭2；

步驟3.將合格的喇叭1和法蘭2進行清洗，去除表面的氧化膜和油污以及其他雜質；

步驟4.使用工裝夾具將喇叭1與法蘭2固定在工作臺上，并預涂釬劑，采用高頻感應器設置高頻感應器4與喇叭1、法蘭2之間的接頭6的距離：限定為1-4mm，之后對喇叭1及法蘭2的焊接間隙再次校準，調整完畢；設置高頻感應加熱設備，調整輸出功率及焊接工藝參數；

步驟5.采用高頻感應釬焊方式，快速對喇叭1與法蘭2之間的接頭6進行加熱，待釬劑熔化后，添加釬料，形成均勻一致的釬焊縫；

步驟6.采用對稱的方式，按順序焊接其他3個接頭，待工件冷卻后，進行焊后清洗，去除殘余釬劑。

如圖4-1-1、圖4-1-2所示，步驟4所述的高頻感應器4為m型感應器4-1。

m型感應器包括：m型感應線圈ⅰ4-1-1、連接架a4-1-2、電極ⅰ4-1-3，連接架a4-1-2一端與感應線圈ⅰ4-1-1的端部相連，另一端與電極ⅰ4-1-3相連，焊接時m型感應線圈ⅰ4-1-1的凹口置于饋源喇叭接頭6的下方，電極ⅰ4-1-3安裝在高頻感應設備的輸出電源上。

如圖4-2-1、圖4-2-2所示，步驟4所述的高頻感應器4為m型感應器4-2。

“幾”字型感應器4-2包括：感應線圈ⅱ4-2-1、連接架b4-2-2、電極ⅱ4-2-3、導磁體4-2-4，連接架b4-2-2一端分別與感應線圈ⅱ4-2-1的端部相連，另一端與電極ⅱ4-2-3相連，導磁體4-2-4嵌在感應線圈ⅱ4-2-1下方，焊接時感應線圈ⅱ4-2-1置于饋源喇叭接頭6的下方，電極ⅱ4-2-3、安裝在高頻感應設備的輸出電源上。

焊接工藝參數如下：

1)焊接溫度：605-650℃；

2)焊接時間：45-60s；

3)釬料：b-ag40cuzncdni；

4)釬劑：qj102；

5)高頻感應額定輸出功率：12kw；

6)采用m型感應器ⅰ4-1，高頻感應輸出參數1：

3s/40％-20s/45％-12s/40％-10s/36％-10s/30％；

注：輸出為脈沖式輸出，兩個參數為別為脈沖時間和功率百分比；

7)采用“幾”字型感應器ⅱ4-2，高頻感應輸出參數2：

4s/50％-25s/45％-20s/40％-10s/28％；

注：輸出為脈沖式輸出，兩個參數為別為脈沖時間和功率百分比；

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不限制于本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求范圍之內。