Способ изготовления комбинированных анодов

 

- Ф

4йв,еи но т4и„

i.Vi Тф

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное и авт. свид-ву— (22) Заявлено 150570 (21) 1436744/26-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 15р28р. E оллетень ) (- б

Дата опубликования описания 170280 (51)М. Кл.

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Н 01 Т 35/08 (5З) УД (621. 386.

° 2 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. A. Щукин, Н. И. Фрезе, Г. В. Тюкалов, Т. А. Бирюкова, Г, В. Курганов, М. В. Мальцев и Н, Н. Евграфов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ АНОДОВ

Изобретение относится к рентгенотехнике и может быть использовано при изготовлении комбинированных анодов мощных рентгеновских трубок.

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

Требованиям к материалу для поверхностного эмиссионного слоя наиолее точно удовлетворяют сплавы сисемы вольфрам-рений, позволяющие по- 2() лучать рентгеновское излучение,высокой мощности. Однако при изготовлении анодов с,использованием этих сплавов поменяют трудно осуществимые и длительные операции химической 25 очистки, а перед эксплуатацией изделий из металлокерамических материалов, работающих в высоком вакууме, необходима их дегазация (тренировка). Кроме того, возможно появле- g() ние местных отслоений на границе контакта разнородных металлов под влиянием термических напряжений, приводящих к проплавлению верхнего эмиссионного слоя анода из-за ухудшения условий теплоотдачи возможно и разрушение анода во время эксплуатации при вращении (скорость вращения до 9000 об/мин), что обусловлено низкой температурой рекристаллизации и хрупкостью в рекристаллизованном состоянии молибдена и его сплавов.

Цель изобретения — улучшение качества, уменьшение стоимости, повышение надежности и долговечности вращающихся комбинированных анодов мощных рентгеновских трубок. цель достигается тем, что по предлагаемому спссобу комбинированные аноды изготовляют путем наплавления вольфрам-рениевого сплава на предварительно сформированную заготовку из жаропрочного свариваемого молибденового сплава, содержащего,Ъ: цирконий 0,15-0,25, углерод 0,02-0,04 и никель 0,01-0,1, имеющего температуру рекристаллизации 1400-1600оC и сохраняющего высокую пластичность

392828 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.

Яа 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 толщину 0,4-1,0 мм, что исключает проникновение молибдена на по верхность 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. Заготовку 5 анода устанав. Ливают на молибденовой оправке 6 в цанговый зажим 7 вращающегося стола сварочнОй установки.

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

Вакуум рабочий, мм рт.ст. Не менее 10

Ток фокусировки, мА 45-60

Ток сварки, мь 20-30

Скорость сварки, м/ч

Напряжение, кВ

10-50

50-60

Использование других электрических параметров наплавления приводит либо к плохому сплавлению металлов, либо к обогащению поверхностного эмиссионного слоя анода молибденом.

Многослойное наплавление (более двух слоев) возможно, но нецелесообразно.

Формула изобретения

1. Споооб изготовления комбинированных анодов, заключающийся в нанесении покрытия из вольфрам-рениевого сплава на молибденовую основу». о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения срока службы анода, поверхностный слой наносят путем

30 многократного вакуумного наплавления вольфрам-рениевого сплава при толщине каждого слоя 0,2-1,0 мм.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью удешев35 ления анода, покрытие вольфрам-рениевым сплавом производят по ширине фокусной дорожки.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения газонасыщенности анода, выплавку, горячую деформацию, вырубку и формовку молибденовой основы производят в вакууме при контролируемой газовой среде.

392828

Угеп т

Составитель .П. Домнин

Редактор E. Месропова Техред И.Асталош Корректор Г. Назарова

Заказ 9588/51 Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4