Способ изготовления комбинированных анодов Советский патент 1980 года по МПК H01J35/08 

1

Изобретение относится к рентгенотехнике и может быть испо.г ьзовано при изготовлении комбинированных анодов мощных рентгеновских трубок.

Известные способы изготовления комбинированных (двуслойных) анодов основаны на применении металлокерамической технологии (совместное агломерирование, прессование и прокатка разнородн.ых металлов) ; покрытие на анод может быть нанесено также электролитическим методом. В качестве мета;зц:а-основы таких анодов чаще всего используют металлокерамический молибден или его сплавы.

. Требованиям к материалу для по ерхностного эмиссионного слоя наиболее точно удовлетворяют сплавы системы вольфрам-рений, позволяющие получать рентгеновское излучение .высокой мощности. Однако при изготовлении j анодов с использованием этих сплавов применяют трудно осуществимые и длительные операции химической очистки, а перед эксплуатацией изделий из металлокерамических материалов, работающих в высоком вакууме, необходима их дегазация (тренировка) . Кроме того, возможно появление местных отслоений на границе контакта разнородных металлов под влиянием термических напряжений, приводящих к проплавлению верхнего эмиссионного слоя анода из-за ухудшения условий теплоотдачиJ возможно и разрушение анода во время эксплуатации при вращении (скорость вращения до 9000 об/мин), что обус0ловлено низкой температурой рекристаллизации и хрупкостью в рекристаллизованном состоянии молибдена и его сплавов. .

Цель изобретения - улучшение ка5чества, уменьшение стоимости, повышение надежности и долговечности вращающихся комбинированных анодов мощных рентгеновских трубок.

0 Цель достигается тем, что по предлагаемому способу комбинированные аноды изготовляют путем наплавления вольфрам-рениевого сплава на предварительно сформированную заготовку из5 жаропрочного свариваемого молибденового сплава, содержащего ,%: цирконий 0,15-0,25, углерод 0,02-0,04 и никель 0,01-0,1, имеющего температуру рекристаллизации НОО-1600 0

0 и сохраняющего высокую пластичность

в рекристаллизованном состоянии. Все применяемые материалы изготавливают вакуумной плавкой с последующей деформацией при нагреве в защитной атмосфере или в вакууме, что обеспечивает их сверхвысокую чистоту по металлическим и газовым примесям и исключает необходимость дегазации анода перед эксплуатацией.

На фиг. 1 изображена заготовка анода из молибдена сплава в момент нанесения на нее по предлагаемому способу эмиссионного вольфрам-рениевого слоя; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1 (в увеличенном масштабе).

Эмиссионный вольфрам-рениевый СЛОЙ наносят электронно-лучевым, аргоно-дуговым или плазменным методами сварки двумя тонкими слоями 1 и 2 в виде кольцевого шва по ширине фокусной (рабочей) дорожки анода, ко-, торый предварительно разогревают, например, расфокусированным электроннум лучом, до 800-1300 С, причем поверхностный слой молибденового сплава доводят до расплавления для лучшего сцепления металлов. Первый слой наплавленного ренийсодержащего сплава толщиной 0,3-0,7 мм обеспечивает хорошее сплавление металлов с образованием промежуточной- зоны сплава вольфрам - рений - молибден переменного состава. Второй слой имеет толщин; 0,4-1,0 мм, что исключает проникновение молибдена на повёрхность рабочей дорожки и ухудшение эмиссионных характеристик ано да.

Проволоку 3 вольфрам-рениевого сплава диаметром 0,8-1,5 мм подают принудительно с помощью механизма ;подачи в зону нагрева от источника 4 энергии. Заготрвку 5 анода устанавливают на молибденовой оправке 6 в цанговый зажим 7 вращающегося стола сварочнЬй установки.

Пример . В вакуумной электронно-лучевой установке наплавление вольфрам-раниевого сплава производят по следующему режиму:

Вакуум рабочий,

г4

мм рт.ст.Не менее 10

Ток фокусировки,

МА45-60

Ток сварки, мА 20-30

Скорость сварки,

м/ч10-50

Напряжение, кВ 50-60

Использование других электрических параметров наплавления приводит либо к плохому сплавлению металлов, 5 либо к обогащению поверхностного Эмиссионного слоя анода молибденом. Многослойное наплавление (более двух слоев) возможно, но нецелесообразно.

Формула изобретения

1.Способ изготовления комбинированных анодов, заключагацийся в нанесении покрытия из вольфрам-рениевого сплава на молибденовую основу,. о тличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы анода, поверхностный слой наносят путем многократного вакуумного наплавления вольфрам-рениевого сплава при толщине каждого слоя 0,2--1,0 мм.

2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что, с целью удешевления анода, покрытие вольфрам-рениевым сплавом производят по ширине фокусной дорожки.

3.Способ по п.1, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения газонасыщенности анода, выплавку, горячую деформацию, вырубку и формовку молибденовой основы производят в вакууме при контролируемой газовой среде.

иг.2