7.1 Калибровка внутреннего диаметра
Для калибровки внутреннего диаметра круглых волноводных труб в основном используют два способа:
а) калибровка протягиванием;
б) импульсная магнитная калибровка.
Калибровка протягиванием
При этом способе применяется протягивание заготовки через волоку, с помещенной внутри трубы формующей оправкой (рис. 17).
Рисунок 17 - Калибровка внутреннего диаметра круглой волноводной трубы протягиванием через волоку с формующей оправкой: 1— волока; 2 — заготовка; 3 — формующая оправка
Для волноводных труб с толщиной стенки равной или меньше 1,5 мм в качестве заготовки используется труба с толщиной стенки 2—3 мм. Минимальное число проходов при калибровке определяется допустимой степенью деформации для данного материала.
Для восстановления пластических свойств заготовки после очередного прохода производится отжиг. Минимальное отклонение от формы круга для труб диаметром менее 30 мм при калибровке составляет 0,08 мм.
Импульсная магнитная калибровка
Импульсная магнитная калибровка труб ведется по схеме (рис. 18)
Рисунок 18 - Схема импульсной магнитной калибровки круглых волноводных труб
Внутри соленоида 1 помещается цилиндр 2, на который надевается заготовка волновода 3. Магнитное поле соленоида наводит токи в заготовке волновода. Сила взаимодействия между этими токами и магнитным полем используется для обжатия заготовки по оправке. Частота формующих импульсов выбирается таким образом, чтобы условная глубина проникновения магнитного поля была меньше толщины стенки волновода.
В качестве оправки используется стальной стержень, поверхность которого оксидируется. Перед формовкой поверхности оправки и заготовки покрываются тонким слоем смазки. Минимальная разность диаметров, достигаемая при калибровке магнитным полем, для волноводных труб диаметром менее 30 мм составляет 0,01 мм.
Импульсная магнитная калибровка легко поддается механизации, проста, экономична и является перспективной при калибровке круглых волноводных труб. Трудоемкость снижается на 60—80% по сравнению с калибровкой протягиванием.
Рассмотренными способами калибровки обрабатывают заготовки волноводов с внутренним диаметром свыше 9,52 мм. Волноводные трубы меньших диаметров требуют более жестких допусков.
7.2 Обработка на волноводной трубе посадочных мест под фланцы и установка фланцев
Для посадки фланца на волноводную трубу на концах заготовки изготовляются посадочные места — шейки. Обработка ведется на токарно-винторезных станках повышенной точности. Требуемая точность при обработке посадочной шейки обеспечивается применением оправок с гидропластовым разжимным устройством
При сочленении круглых волноводов используются дроссельные и контактные фланцы. Их конструкция, методы изготовления и пайки с волноводной трубой аналогичны рассмотренным ранее для прямоугольных волноводов. Однако требования к плоскостности контактной поверхности фланца, ее перпендикулярности к оси волновода и точности совмещения каналов волноводов здесь значительно выше.
Посадочное место во фланце калибруется протягиванием.
Методы бесфланцевого соединения волноводов.
Примером является холодная сварка круглых волноводов.
Рисунок 19 - Схема бесфланцевого соединения круглых волноводов: 1 - муфта; 2 - развальцовочный инструмент; 3 - волноводы
Стыкуемые трубы предварительно обжимаются на концах для уменьшения диаметра на 0,1—0,15 мм на длине 3—5 мм от торца, чтобы при последующей их развальцовке получить исходный диаметр. Затем они торцуются, очищаются от заусенцев, располагаются встык и положение их фиксируется. С внешней стороны на волноводы в месте их сочленения помещается стальная муфта (рис. 19). Внутрь волновода вводится развальцовочный инструмент с удлинителем до 10 м. Под его воздействием происходит калибровка канала волновода в месте стыка и холодная сварка. Прочность соединения на разрыв увеличивается за счет попадания металла стенок в кольцевую выточку муфты.
Для повышения чистоты поверхности волноводов лучше использовать электролитическое полирование. При электрополировании применяют внутренние аноды, выполняемые в виде прутков и центрируемые в волноводной трубе с помощью специальных оправок. От точности центровки зависит стабильность чистоты токонесущей поверхности.
При механических способах повышения чистоты, чтобы не образовались продольные риски на стенках волновода, используют круговое полирование.
Рисунок 20 - Головка для кругового полирования труб, состоит из оправки 1, двух крепежных колец 2, резиновой оболочки 3 и фетрового кольца 4.
Головка вводится в волновод, затем давление в полости 5 поднимается до 0,3—0,5 избыточной атмосферы. Фетровое кольцо равномерно прижимается резиновой оболочкой по всему периметру к внутренней поверхности волноводной трубы. Головке сообщается вращение (от 100 до 300 об/мин). При полировании можно использовать пасты. Для извлечения головки давление в полости 5 снижается до атмосферного.
Пайка фланцев к трубам может быть выполнена следующими способами:
- Пайка в обычном виде,
- пайка токами высокой частоты,
- пайка в соляных ваннах,
- в защитно-восстановительной среде водорода.
Пайка в обычном виде используется для латунных волноводов, используется припой ПСр-45 и флюс из смеси порошков борного ангидрида, втористого калия и т.д. Способ годен для единичного производства.
Пайка ТВЧ производится в приспособлении, на котором собираются детали, затем на место соединения укладывается колечко из припоя ПСр-45, наносится флюс в виде пасты, после чего на приспособление одевают индуктор из медной трубки по форме трубы.
Пайка в соляных ваннах является более совершенным способом, при этом детали прежде обезжириваются, пропитываются и сушатся, устанавливается в приспособление с одновременным креплением припоя в форме ленточки. Всё это нагревается до 600˚С и вся система погружается в расплав солей (KCl, LiCl, AlF3, KF)и выдерживается некоторое время.
Наиболее эффективным способом является пайка в защитно-восстановительной среде водорода. Без флюса. Эта среда предохраняет поверхность от появления оксидных плёнок.