【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子信息类微波电真空电子元器件制造，具体为一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法。
技术介绍
1、行波管是一种常用的微波功率放大器，因其大功率、宽频带、高效率和小型化的特点，被广泛应用于雷达、电子对抗、通信、成像、卫星等领域。随着对雷达分辨率、通信带宽和成像质量要求的提高，行波管器件正向毫米波或更高频段、更大功率方向拓展。目前，大功率螺旋线型行波管散热技术是行波管的制造和应用亟待解决的问题。
2、传统的行波管制造过程中，复合管壳上的极靴和散热片的组合多采用逐个钎焊的方式进行组装和连接。这种方法不仅生产效率低，而且容易导致尺寸和质量的离散性，难以满足高功率应用对器件一致性和可靠性的要求。此外，传统方法中使用的工艺技术虽然具备一定的导热性能，但其在高功率应用中容易引起热积累，影响器件性能和使用寿命。热传导过渡材料无氧铜的机械强度有限，在高温环境下容易变形，进一步限制了器件的生产控制、可靠性和长期稳定性。
3、为了提升行波管的导热性能和结构强度，研究人员尝试在极靴和散热片的设计中引入新材料和新结构。例如，通过将散热片设计为环形结构，并使用强度更高的弥散铜材料，来增强其散热能力和抗变形性能。此外，利用数控机加工方式制造极靴和散热片组合，不仅可以提高生产效率，还能显著提升产品的尺寸一致性和制造精度。
4、尽管这些改进在一定程度上缓解了传统技术中的一些问题，但仍未能彻底解决导热性能和散热效率不佳、制造精度和一致性低、生产过程复杂、成本高等问题。同时，传统导热路径设计不合理，热传导路径
5、因此，本专利技术提出了一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，解决了高功率、高频率应用中行波管散热效率低、制造精度和一致性差、生产效率低及导热路径温度梯度大的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、机械加工纯铁材料的极靴毛坯棒和弥散铜材料的散热片毛坯筒；
4、s2、利用材料热膨胀夹持技术，将冷缩镀镍处理后的极靴毛坯棒装入热胀处理后的散热片毛坯筒中，形成复合极靴毛坯；
5、s3、待恢复常温后，在散热片毛坯筒上装入金铜焊料丝后进行钎焊焊接；
6、s4、对复合极靴进行整体表面镀镍烧结处理；
7、s5、利用径向尺寸自动筛选设备，按外径公差带对复合极靴进行分类；
8、s6、通过管壳焊接芯棒装配复合极靴、平口复合极靴、连接环、半极靴、输能头并进行钎焊焊接成复合管壳毛坯；
9、s7、将复合管壳毛坯装入配套机加工工装中固定，先利用电火花穿孔机对复合管壳芯棒进行穿丝孔加工，再采用慢走丝加工方式加工输入/出管壳；
10、s8、按高频电路装配工艺和管芯焊接工艺完成管芯的装配。
11、优选的，所述s1步骤中极靴毛坯棒需进行表面镀镍烧结处理。
12、优选的，所述s3步骤具体包括以下步骤：
13、s3.1、在散热片毛坯筒上事先加工出焊料槽；
14、s3.2、将金铜焊料丝装入散热片毛坯筒的焊料槽中，焊料丝均匀分布并与待焊接部位充分接触；
15、s3.3、将装配好焊料丝的复合极靴毛坯送入氢炉中进行钎焊焊接；
16、s3.4、钎焊完成后，将焊接后的复合极靴毛坯从氢炉中取出，冷却至常温，检查焊接质量，获得复合极靴毛坯。
17、优选的，所述s5步骤中外径公差带为0～0.01mm。
18、优选的，所述s6步骤具体包括以下步骤：
19、s6.1、准备装配零件：准备同一公差带的复合极靴、平口复合极靴、连接环、半极靴和输能头；
20、s6.2、安装焊接芯棒：将准备好的零件通过管壳焊接芯棒进行装配；
21、s6.3、装配焊料丝：在每个焊缝部位安装定形焊料丝；
22、s6.4、钎焊焊接：将装配好的组件送入烧氢炉中进行钎焊焊接，焊接成复合管壳毛坯。
23、优选的，所述s8步骤具体包括以下步骤：
24、s8.1、安装磁环：在慢波电路段安装产品配套的磁聚焦系统，以周期结构方式安装无损结构剖开的磁环；
25、s8.2、固定磁环：使用弥散铜材料制成的卡环安装固定磁环；
26、s8.3、调整卡环位置：细调卡环的位置；
27、s8.4、设计并调整径向高度：调整复合极靴上弥散铜材料的径向高度，满足复合极靴外径与磁环、卡环部位外径尺寸基本一致，复合极靴外径按大于磁环和卡环安装叠加后尺寸0.05～0.1mm设计；
28、s8.5、焊接安装管芯与底板：确保管芯与底板的焊接安装在慢波电路段的扇形面全接触，在热接触部位和界面涂覆、填充锡铅焊料进行焊接，调试确认电性能后，再使用导热胶进行固定、填充。
29、优选的，所述s1步骤中纯铁材料为dt8a，弥散铜材料为tumal0.12。
30、优选的，所述s2步骤中镀镍处理后的极靴毛坯棒通过液氮冷却实现冷缩，加热后的散热片毛坯筒通过热风枪加热实现热胀。
31、优选的，所述s1步骤中散热片部位设计为规则形状，包括规则圆形或扇形，所述复合管壳生产、加工和管芯对中的工艺工装采用锥形设计。
32、优选的，所述s3和s6步骤中的钎焊焊接工艺均为立式氢炉金镍铜焊料。
33、本专利技术提供了一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法。具备以下有益效果：
34、1、本专利技术通过将极靴-散热片组合从传统的逐个钎焊方式升级为批量数控机加工制造，显著提高了生产效率和产品的尺寸一致性，不仅提高了生产效率，还解决了传统方法中生产效率低、尺寸和质量离散的问题。
35、2、本专利技术复合极靴原材料阶段实现了从纯铁向铜材料的过渡，显著提高了导热性能，散热片采用环形结构设计和强度更高的弥散铜材料，避免了无氧铜软化温度低和小尺寸复合管形变的风险，有效解决了导热性能不佳和散热效率低的问题，同时提高了散热片强度，降低了形变风险。
36、3、本专利技术采用数控机加工方式制造极靴-散热片组合，提高了复合管壳的制造精度和一致性，简化了生产装配过程，通过将散热片本身作为装配基准面，简化了工装和模具设计，降低了生产成本，有效解决了传统工艺中尺寸精度低、制造一致性差、工装复杂、生产成本高的问题，并提高了慢波电路对中和直线度的工艺控制水平。
37、4、本专利技术新型复合管壳结构和工艺方法通过弧形或圆形接触增大热接触面，缩短热传导路径，显著提升了热传导效率，降低了温度梯度，环形散热片的尺寸设计匹配磁聚焦系统结构，形成复合管壳-磁环-卡环-底板的高效导热路径，解决了传统导热路径设计不合理、导热效率低、热传导路径长、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中极靴毛坯棒(1-1)需进行表面镀镍烧结处理。
3.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述S3步骤具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述S5步骤中外径公差带为0～0.01mm。
5.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述S6步骤具体包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述S8步骤具体包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中纯铁材料为DT8A，弥散铜材料为TuMAl0.12。
8.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合
9.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中散热片部位设计为规则形状，包括规则圆形或扇形，所述复合管壳生产、加工和管芯对中的工艺工装采用锥形设计。
10.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述S3和S6步骤中的钎焊焊接工艺均为立式氢炉金镍铜焊料。
...【技术特征摘要】
1.一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述s1步骤中极靴毛坯棒(1-1)需进行表面镀镍烧结处理。
3.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述s3步骤具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述s5步骤中外径公差带为0～0.01mm。
5.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述s6步骤具体包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种高效能大功率螺旋线行波管复合管壳的制备方法，其特征在于，所述s8步骤具体包括以下步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：周朝阳，孙萌，成红霞，吴亚琴，吴志强，
申请(专利权)人：南京三乐集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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