Способ изготовления герметичного узла СВЧ-волновода Советский патент 1992 года по МПК H01P11/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для изготовления герметичных узлов СВЧ-волноводов в антенных устройствах, вакуумных приборах, атомных установках, а также для герметизации различного вида цилиндрических и круглых окон и иллюминаторов, разъединяющих два объема с различными давлениями или средами в космической технике, судостроении, атомной энергетике.

Известен способ герметизации волноводов с помощью резиновых прокладок.

Однако при использовании резиновых прокладок ограничивается температурный диапазон условий эксплуатации и уровень мощности СВЧ, передаваемый по тракту.

Поэтому такие узлы не могут быть использованы в вакуумных приборах СВЧ 111.

Наиболее близким пр технической сущности и достигаемому результату является способ герметизации волноводов методом упругопластического радиального сжатия, при котором сапфировую диафрагму с плавной конической фаской запрессовывают в стальной гермопереход с внутренним покрытием из пластичного сплава (диафрагма вдавливается внутрь гермоперехода и на ее боковой поверхности создается валик пластического металлопокрытия, создающий уплотнение).

Однако этот способ недостаточно технологичен, поскольку для его осуществлеVJ

ю

Х| 00

ния необходимо проведение сложных операций - нанесение слоя пластичного металла на внутреннюю поверхность корпуса и прецизионное исполнение фаски диафрагмы. Кроме того, при малом диаметре гермо- перехода и тонкой диафрагме (для миллиметрового диапазона СВЧ) возможно ее разрушение в процессе изготовления 121 (прототип).

Целью изобретения является упроще- ние способа изготовления герметичного узла СВЧ-волновода.

Упрощение способа изготовления гер- . метичного узла СВЧ-волновода позволяет повысить производительность за счет отсут- ствйя сложных и дорогостоящих операций нанесения слоя пластичного металла на внутреннюю поверхность корпуса и преци- зионн-ого исполнения фаски диафрагмы, а также уменьшить количество брака за счет исключения разрушения диафрагмы в процессе изготовления.

. Поставленная цель достигается тем, что способ изготовления герметичного узла СВЧ-волновода включает установку кера- мической диафрагмы в корпус и его герметизацию путем обжатия корпуса.

Новым, согласно изобретению, является то, что корпус изготавливают из пластичного сплава, а герметизацию осуществляют обжимающей муфтой из сплава, обладающего термомеханической памятью, внутренний диаметр которой, меньше наружного диаметра корпуса, при этом перед установкой керамической диафрагмы в корпус обжимающую муфту отжигают при температуре рекристаллизации сплава, охлаждают до температуры ниже температуры прямого мартенситного превращения, производят раздачу охлажденной обжима- ющей муфты до диаметра, большего наружного диаметра корпуса, а после установки керамической диафрагмы в корпус на него насаживают охлажденную обжимающую муфту, нагревают его до температуры, пре- вышающей порог обратного мартенситного превращения материала обжимающей муфты, но ниже температуры его рекристаллизации.

Отличиями предлагаемого способа яв- ляются изготовление корпуса из пластичного сплава, осуществление герметизации обжимающей муфтой из сплава с термомеханической памятью и условия герметизации,

Операции предлагаемого способа осуществляются в следующей последовательности:

- изготавливают обжимающую муфту из сплава, обладающего термомеханической

памятью, внутренний диаметр которой (d) меньше наружного диаметра (D) корпуса гермоперехода (определяются расчетом);

-изготавливают гермопереход волновода из пластичного сплава;

-отжигают обжимающую муфту при температуре рекристаллизации сплава;

-охлаждают ее до температуры ниже температуры прямого мертенситного превращения сплава;

-охлажденную муфту раздают по диаметру так, чтобы внутренний диаметр d стал больше наружного диаметра D корпуса гермоперехода (d D);

-насаживают охлажденную муфту на корпус гермоперехода с установленной внутри него керамической диафрагмой;

-нагревают собранный узел до температуры, превышающей порог обратного мартенситного превращения материала обжимающей муфты, но ниже температуры его рекристаллизации.

При расчете герметичного узла волновода необходимо обеспечить герметичность при сохранении целостности его деталей. Требуемое усилие для обеспечения пластических деформаций в соединении достигается путем подбора материалов обжимающей муфты и корпуса гермоперехода и расчета разности диаметров d и D при известности температурных и физико- механических характеристик материалов (в частности термоупругих характеристик материала муфты и пластических свойств материала корпуса гермоперехода).

Изобретение осуществляется следующим образом:

-изготавливают обжимающую муфту из сплава с термомеханической памятью, например никелида титана, в частности сплава ТН-1К (ТУ-809-394-84). Температурный интервал мартенситного превращения этого сплава -160 - -120°С;

-изготавливают гермопереход волновода из пластичного, например, алюминиевого сплава (АД, АМц, АМГ1-6);

-отжигают обжимающую муфту при температуре рекристаллизации сплава ТН- 1К (при 450°С);

-отожженную муфту помещают в приспособление для деформации, охлаждают ее до температуры, ниже прямого мартенситного превращения сплава ТЕ-1К, заливая в него жидкий азот (Т -196°С); устанавливают приспособление в гидравлический пресс и раздают муфту по диаметру. После раздачи до процесса сборки муфта должна находиться в мартенситном состоянии (в данном случае в жидком азоте);

-насаживают охлажденную муфту на корпус гермоперехода с установленной внутри него керамической диафрагмой;

-нагревают собранный узел до температуры, превышающей порог обратного мартенситного превращения сплава ТН-1К, но ниже температуры его рекристаллизации (в данном случае до комнатной температуры), при этом муфта вспоминает исходную форму и обжимает соединение.

Формула изобретения

Способ изготовления герметичного узла СВЧ-волновода, включающий установку керамической диафрагмы в корпус и его герметизацию путем обжатия корпуса, отличающийся тем, что, с целью упрощения, корпус изготавливают из пластичного сплава, а герметизацию осуществляют обжимающей муфтой из сплава, обладающего термомеханической памятью, внутренний диаметр которой меньше наружного диаметра корпуса, при этом перед установкой керамической диафрагмы в корпус обжимающую муфту отжигают при температуре рекристаллизации сплава, охлаждают до температуры ниже температуры прямого мартенситного превращения, производят

раздачу охлажденной обжимающей муфты до диаметра, большего наружного диаметра корпуса, а после установки керамической диафрагмы в корпус на него насаживают охлажденную обжимающую муфту, нагревают его до температуры, превышающей порог обратного мартенситного превращения материала обжимающей муфты, но ниже температуры его рекристаллизации.

Изобретение относится к технологии изготовления СВЧ-устройств и может быть использовано при изготовлении герметичных узлов СВЧ и диафрагм. Целью изобретения является упрощение изготовления. Способ изготовления герметичного узла волновода включает установку керамической диафрагмы в корпус, изготавливаемый из пластичного сплава, и герметизацию обжимающей муфтой из сплава, обладающего термомеханической памятью, внутренний диаметр которой меньше наружного диаметра корпуса, при этом перед установкой керамической диафрагмы в корпус обжимающую муфту отжигают при температуре рекристаллизации сплава, охлаждают до температуры, ниже температуры прямого мартенситного превращения, производят раздачу охлажденной обжимающей муфты до диаметра, большего наружного диаметра корпуса, а после установки керамической диафрагмы в корпус на него насаживают охлажденную обжимающую муфту, нагревают его до температуры, превышающей порог обратного мартенситного превращения материала обжимающей муфты, но ниже температуры его рекристаллизации.