一种超高温焊料烧结装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种烧结装置，尤其涉及一种超高温焊料烧结装置。


背景技术：

2.磁控管广泛应用于微波炉等设备的微波发生源，而阴极组件则是磁控管的核心部件。磁控管阴极由钼端帽组件、焊料、钨灯丝构成，目前成熟的工艺是先将焊料涂敷在钼端帽凹槽内，随后进行高温焊料烧结，从而制备出焊料一体化钼端帽组件，最后钼端帽组件与钨灯丝通过焊料在高温下焊接而成。传统采用的钌钼体系焊料，其钌元素材料成本高昂逐渐被硅钼体系焊料替代，但是硅钼焊料熔点高达2000
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2200℃，普通的热处理炉难以实现如此高温度的焊料烧结。如果采用超高温电阻烧结炉，加热所用的碳棒则会挥发碳元素污染焊料；如果采用中频感应烧结炉，烧结炉费用高达400
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800万人民币，不仅成本高昂，而且烧结炉温度场分布不均匀，批量生产过程难以控制。这些因素都严重制约了硅钼焊料的推广使用，并且现有的高温烧结炉都难以实现完全自动化生产，需要人工进行摆料和收料，在大批量生产情况下，将大幅增加人工成本。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种设计合理、使用成本较低、降低人工成本、自动化程度高的超高温焊料烧结装置。
4.一种超高温焊料烧结装置，包括烧结炉箱体、入料口轨道、进气口、箱体冷却管、线圈安装面板、加热线圈、高温轨道、冷却水套、进水口、出水口、低温冷却轨道、出料口；所述入料口轨道设置在烧结炉箱体的左侧，所述进气口安装在烧结炉箱体的右侧下方，所述箱体冷却管环绕安装在烧结炉箱体的四周，所述线圈安装面板安装在烧结炉箱体的右侧；所述加热线圈安装在烧结炉箱体的内部，所述加热线圈固定在线圈安装面板上，并外接感应加热电源；所述高温轨道设置于在烧结炉箱体的内部，高温轨道的下方由耐高温板支撑，上方承载着钼舟或钨舟；所述冷却水套安装在烧结炉箱体的右侧，所述进水口、出水口设置在冷却水套的左右两端，所述低温冷却轨道安装在冷却水套的内部，所述低温冷却轨道的两端与烧结炉箱体、出料口连接。
5.进一步地，还包括低温观察窗、高温观察窗，所述低温观察窗安装在烧结炉箱体的顶部，所述高温观察窗安装在烧结炉箱体的左侧。
6.进一步地，所述低温观察窗为无色透明玻璃，所述高温观察窗为有色玻璃。
7.进一步地，还包括防爆阀，所述防爆阀安装在烧结炉箱体的右侧上方。
8.进一步地，所述进气口为两个，且对应安装在烧结炉箱体的同一侧。
9.进一步地，所述高温轨道为钼合金制成。
10.进一步地，所述烧结炉箱体、入料口轨道、低温冷却轨道、箱体冷却管、冷却水套、耐高温板由304不锈钢制成。
11.进一步地，所述加热线圈是直径为8～10mm的中空铜管，内部通循环冷却液体。
12.进一步地，所述感应加热电源的功率为45～60kw。
13.本实用新型的有益效果是：加热速度快，最高能达到2200～2300℃的烧结温度，实现了超高温硅钼焊料的快速烧结；结构简单，成本低廉；自动化程度高，避免了常规烧结工艺中的人工摆料和收料，大大降低人工成本；产品批量生产后在能耗节约，过程控制等方面都具有巨大优势。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
15.图1是本实用新型的立体示意图；
16.图2是本实用新型的侧面示意图；
17.图3是本实用新型的俯视示意图；
18.图4是本实用新型的加热线圈、带焊料钼端帽、钼舟或钨舟的组合示意图。
具体实施方式
19.参照图1
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图4，一种超高温焊料烧结装置，包括烧结炉箱体1、入料口轨道2、两个进气口3、箱体冷却管4、低温观察窗5、高温观察窗6、防爆阀7、线圈安装面板8、加热线圈9、高温轨道10、冷却水套11、进水口12、出水口13、低温冷却轨道14、出料口15、带焊料钼端帽16、钼舟或钨舟17；如图1所示，烧结炉箱体1密闭性良好，安装在合适高度的工作台上，所述防爆阀7安装在烧结炉箱体1的右侧上方，所述入料口轨道2设置在烧结炉箱体1的左侧，所述进气口3安装在烧结炉箱体1的右侧下方，两个进气口3对应安装在烧结炉箱体1的同一侧，所述箱体冷却管4环绕安装在烧结炉箱体1的四周，所述线圈安装面板8安装在烧结炉箱体1的右侧；如图3、4所示，所述加热线圈9安装在烧结炉箱体1的内部，所述加热线圈9是直径为8～10mm的中空铜管，内部通冷却水，所述加热线圈9固定在线圈安装面板8上，并外接功率为60kw的感应加热电源；所述高温轨道10设置于在烧结炉箱体1的内部，高温轨道10的下方由耐高温板支撑，上方承载着钼舟或钨舟17，并从加热线圈9中间穿过，所述高温轨道10为钼合金制成；如图2所示，所述冷却水套11安装在烧结炉箱体1的右侧，所述进水口12、出水口13设置在冷却水套11的左右两端，所述低温冷却轨道14安装在冷却水套11的内部，所述低温冷却轨道14的两端与烧结炉箱体1、出料口15连接。
20.所述低温观察窗5安装在烧结炉箱体1的顶部，所述低温观察窗5为无色透明玻璃；所述高温观察窗6安装在烧结炉箱体1的左侧，所述高温观察窗6为蓝色或绿色玻璃。
21.所述烧结炉箱体1、入料口轨道2、低温冷却轨道14、箱体冷却管4、冷却水套11、耐高温板由304不锈钢制成。
22.工作原理：将加热线圈9连接上60kw高频感应电源，进气口3充入高纯氩气，持续15
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30min直至烧结炉箱体1内部空气全部被替换；随后对箱体冷却管4和低温冷却轨道14充入循环水，保证整个箱体温度维持在50℃以下；待所有部件安装到位后，打开感应加热电源，钼舟或钨舟17将被逐渐加热，可以采用红外测温仪透过低温观察窗5检测高温区钼舟或钨舟17的温度，通过调节电源电流，使得高温区的钼舟或钨舟17稳定在1800
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2100℃之间；通过推杆将焊料涂覆后的钼端帽推入入料口轨道2，此时端帽开始进入烧结炉低温区；推杆以一定的速度稳定推动带焊料钼端帽16在轨道中移动，当带焊料钼端帽16进入高温区后，
带焊料钼端帽16将被钼舟或钨舟17和加热线圈9同时加热，此时加热电源负荷加大，需要微调电流以提高高温区烧结温度，并可通过高温观察窗6观察带焊料钼端帽16的加热和移动状态；经过0.5
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3min的高温区加热后，带焊料钼端帽16完成硅钼焊料的烧结，并被推入低温冷却轨道14，在冷却水套11冷却作用下，带焊料钼端帽16冷却至100℃以下，随后从出料口15导出。最后根据出料口15的焊料烧结状态，及时调整推料速度和加热电流大小，直至稳定连续的输出带焊料钼端帽16；本设备可以直接将端帽倒入震盘，便可完全自动化的得到已完成焊料烧结的钼端帽；整个烧结过程调整所需时间小于10min，样品调整所需数量小于200个。
23.根据上述说明及具体实施例，并不对本实用新型构成任何限制，本实用新型并不局限于上面描述的具体实施例，对本实用新型的一些修改和变形，也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围。