Заготовка для изготовления диффузионной сваркой выпускного окна ускорителя электронов
Полезная модель относится к диффузионной сварке тонкостенных слоистых конструкций и может быть применена в ускорительной технике при изготовлении выпускного окна пучка электронов. Заготовка последнего состоит из титановой фольги, заключенной между идентичными решетками из титановых пластин, в которых имеются отверстия с перемычками между ними. Перемычки имеют ширину не более двух толщин титановой пластины. Технический результат от использования модели - снижение контактного упрочнения металла решеток в процессе диффузионной сварки. 1 илл.
Полезная модель относится к диффузионной сварке тонкостенных слоистых конструкций и может быть применена в ускорительной технике при изготовлении выпускного окна пучка электронов.
Известна заготовка окна выходного устройства электронной пушки, включающая фольгу из титана, соединенную путем термодиффузионной сварки с развитой поверхностью медной решетки. Последняя изготовлена из медной пластины, в которой имеются круглые, сотовые или прямоугольные отверстия с перемычками между ними. Толщина перемычек решетки выбирается из условий обеспечения необходимого теплоотвода и прозрачности. Решетки аргоно-дуговой сваркой соединены с держателем окна (описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1064830 МПК 4 H01S 3/00, опубликовано 07.01.1985).
Недостатком известной конструкции является сложность изготовления, поскольку предусматривает двухэтапное соединение элементов заготовки.
Кроме того, выполнение одной из решеток в виде массивной рамки, не только увеличивает массу конструкции готового окна, но и ухудшает его эксплуатационные свойства, выражающиеся в образовании локальных перегревов и морщин. Причиной последних является неравномерный нагрев титановой фольги проходящим электронным пучком вследствие различия в свойствах титана и меди, таких как удельная теплоемкость, удельная теплопроводность и коэффициент линейного расширения.
Один из известных путей устранения перечисленных недостатков - выполнение заготовки для изготовления диффузионной сваркой выпускного окна ускорителя электронов, состоящей из титановой фольги, заключенной между решетками из листового титанового материала (описание к патенту на полезную модель RU 122933, МПК В23К 20/14 (2006.01), опубликовано 20.12.2012).
В условиях диффузионной сварки при контакте титана со стальной оснасткой из-за наличия трения имеет место сдерживание сталью деформации титана и происходит так называемое «контактное упрочнение» металла решетки, негативно влияющее на качество сварного соединения.
Задача полезной модели - качества сварного соединения титановой фольги с решетками выпускного окна пучка электронов.
Технический результат от использования модели - снижение контактного упрочнения металла решеток в процессе диффузионной сварки.
Технический результат достигается тем, что в заготовке для изготовления диффузионной сваркой выпускного окна ускорителя электронов, состоящей из титановой фольги, заключенной между идентичными решетками из титановых пластин, в которых имеются отверстия с перемычками между ними, отверстия в решетках выполнены из условия образования перемычек шириной не более двух толщин титановой пластины.
На чертеже изображена заготовка для изготовления диффузионной сваркой выпускного окна ускорителя электронов.
Заготовка представляет пакет, состоящий из идентичных титановых решеток 1, 2 и, размещенной между ними титановой фольги 3. В решетках 1, 2 выполнены отверстия 4 с образованием перемычек 5 между ними. Ширина перемычек 5 не более двух толщин ее решеток.
Решетки 1, 2 получают, выполняя в титановых пластинах отверстия овальной или сотовой или прямоугольной формы с перемычками между ними шириной не более двух толщин пластин. Последнее соотношение установлено экспериментально из условия снижения эффекта контактного упрочнения титанового материала решеток при контакте с оснасткой в процессе приложения сварочного давления.
Например, при изготовлении решеток из материала толщиной 4 мм ширина перемычек между отверстиями может быть 8 мм и менее.
Заготовка для изготовления диффузионной сваркой выпускного окна ускорителя электронов, состоящая из титановой фольги, заключенной между идентичными решетками из титановых пластин, в которых выполнены отверстия с образованием перемычек между ними, отличающаяся тем, что образованы перемычки шириной не более двух толщин титановой пластины.
