專利名稱：一種放射性密封種子源外殼焊封工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超薄高熔點(diǎn)金屬的焊接技術(shù)，尤其指一種放射性密封種子源的超薄高熔點(diǎn)金屬外殼的焊封工藝。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為該放射性密封種子源外殼焊封工藝包括以下步驟①將事先用壁厚為微米級(jí)的高熔點(diǎn)金屬制成的管狀焊件清洗后，再在其端口的內(nèi)外表面用易揮發(fā)性溶劑擦洗；②根據(jù)管狀焊件的直徑與壁厚設(shè)定工作參數(shù)，即對(duì)裝置的惰性工作氣體、惰性保護(hù)氣體、冷卻水、焊接電流、焊接時(shí)間的設(shè)定；③將含有放射性核素的源蕊裝入上述處理過(guò)的管狀焊件中，然后把管狀焊件固定在導(dǎo)電的焊接夾具中，使管狀焊件口露于夾具部分的高度不大于3mm；④將上述裝有管狀焊件的夾具置于移動(dòng)機(jī)構(gòu)上定位，并調(diào)整管狀焊件與電極的相對(duì)距離；⑤合上焊接電源，打開惰性工作氣體和惰性保護(hù)氣體、接通冷卻水和焊接電流；⑥啟動(dòng)焊接程序，使焊槍中電極與焊件之間產(chǎn)生微束等離子弧柱進(jìn)行焊封。
所述高熔點(diǎn)金屬制成的管狀焊件可以為外徑不大于1mm的鈦管或不銹鋼管材或白金管。
所述管狀焊件口露于焊接夾具部分的高度可以為0.5mm～3mm。
所述焊接電流可以選用0.5～5A。
所述的管狀焊件與焊槍的相對(duì)距離可以為1mm～3mm，二者同心偏差可以不大于0.1mm。
所述惰性工作氣體以流量為0.15～1L/min的氬氣為佳。
所述焊接時(shí)間可以為0.2～3秒。
所述的惰性保護(hù)氣體是以流量為5～10L/min的氬氣為佳。
所述焊槍中的電極可以為鎢金屬材料制成。
所述的焊接夾具可以為銅金屬材質(zhì)。
所述管狀焊件清洗是先用堿、酸液后再用水沖洗、干燥；所述的堿液可以采用75％～85％的NaOH和25％～15％的NaNO3的混合堿液，在455℃～465℃的溫度下清洗；所述的酸液可以采用每立升中含50ml～60ml濃HON3、340ml～350ml濃HCl、5mlHF的水溶液。
所述易揮發(fā)性溶劑可以采用丙酮、乙醇類溶劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于無(wú)需制作別的零件，直接可對(duì)壁厚為微米級(jí)管狀焊件進(jìn)行焊封，因而工藝簡(jiǎn)單；同時(shí)利用惰性工作氣體在壓縮電弧中電離后，瞬間得到一束溫度高、能量集中的等離子弧柱，迅速將管狀焊件的管壁材料溶化成液態(tài)，并收縮成半圓型密封層，制得后的密封種子源用100倍的顯微鏡下觀察、抽樣作金相分析、濕法擦拭、浸泡法和煮沸浸泡法檢測(cè)后，結(jié)果證明產(chǎn)品表面光滑，無(wú)砂孔和毛刺，且機(jī)械性能強(qiáng)，產(chǎn)品的合格率高，密封性好，測(cè)得的放射性污染與天然本底水平相近，遠(yuǎn)低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)小于185Bq的要求。
圖2為種子源焊封后焊區(qū)縱截面全相圖；(×100)圖3為采用本發(fā)明實(shí)施例后制得的6711型種子源結(jié)構(gòu)示意圖；
本發(fā)明的實(shí)施例用如

圖1所示的裝置來(lái)制備6711型種子源，該裝置中的焊槍由夾持機(jī)構(gòu)固定在工作臺(tái)1上，其高度可調(diào)節(jié)，焊槍中的負(fù)電極6由鎢材料制成，銅制的焊接夾具3位于移動(dòng)機(jī)構(gòu)2上，整個(gè)裝置安裝在放射性密閉操作箱內(nèi)，具體制備步驟如下①焊前準(zhǔn)備A、鈦管5制作將醫(yī)用鈦材料加工成外徑為0.8mm，壁厚為0.05mm，空管長(zhǎng)度為7mm的焊件；B、鈦管5的清洗將鈦管置于成份為80％NaOH和20％NaNO3的混合堿液，在460℃的溫度下清洗，以去除表面油脂和氧化層；然后把上述鈦管5放入每立升中含50ml～60ml濃HON3、340ml～350ml濃HCl、5mlHF水溶液中，進(jìn)一步去除氧化層和吸氧層。最后用水沖冼干凈并使其干燥，在焊封前，用丙酮在管口的內(nèi)外表面擦洗；C、種子源蕊7的制備在直徑為0.5mm，長(zhǎng)3mm的銀絲表面鍍上125I放射性7.4×107MBq(2mci)。
②根據(jù)鈦管5的直徑與壁厚設(shè)定工作參數(shù)，即焊接電流設(shè)為1A，焊接時(shí)間為1s，工作氣體為氬氣，其流量設(shè)為0.5L/min，保護(hù)氣體也為氬氣，其流量為6L/min，冷卻水流量為0.5L/min，并調(diào)整焊接夾具3與焊槍之間的相對(duì)位置，使二者對(duì)中。
③將上述含有125I放射性7.4×107MBq(2mci)的源蕊7裝入上述處理過(guò)的鈦管5焊件中，然后把鈦管5焊件固定在銅夾4的焊接夾具3中，用可微調(diào)焊件高度的機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)，使鈦管5焊件口露于夾具3部分的高度為2mm；④將上述裝有鈦管5焊件的夾具3置于移動(dòng)機(jī)構(gòu)2上，并用定位鎖將其固定；并調(diào)整鈦管5焊件與焊槍相對(duì)距離，使得二者同心偏差小于0.1mm，二者的相對(duì)距離為2mm；⑤合上焊接電源，打開工作氣體氬氣、接通冷卻水和焊接電流；⑥啟動(dòng)焊接程序，保護(hù)氣體、工作氣體氬氣在壓縮電弧中電離后，經(jīng)“機(jī)械收縮”、“熱收縮”、“電磁收縮”等效應(yīng)，瞬間得到一束溫度高、能量集中的等離子弧柱，迅速將壁厚為0.05mm的鈦管5端部約1～2mm區(qū)的金屬材料熔化成液態(tài)，并收縮成半圓弧形，如圖2所示，由于熱區(qū)影響小，熔焊速度快，這樣就保證鈦管5中的鍍有125I放射性7.4×107MBq(2mci)銀絲不熔化。
本裝置中的夾具3可放置多個(gè)鈦管5，可設(shè)定夾具3的移動(dòng)速率、每一焊件在工位上的停留時(shí)間，因而每一夾具3可手動(dòng)或自動(dòng)焊封數(shù)個(gè)成品，結(jié)束后按復(fù)位鍵，重復(fù)進(jìn)行焊封，這樣按上述工藝兩端焊封后，最終使6711型種子的結(jié)構(gòu)如圖3所示。
權(quán)利要求
1.一種放射性密封種子源外殼焊封工藝，其特征在于包括以下步驟①將事先用壁厚為微米級(jí)的高熔點(diǎn)金屬制成的管狀焊件清洗后，再在其端口的內(nèi)外表面用易揮發(fā)性溶劑擦洗；②根據(jù)管狀焊件的直徑與壁厚設(shè)定工作參數(shù)，即對(duì)裝置的惰性工作氣體、惰性保護(hù)氣體、冷卻水、焊接電流、焊接時(shí)間的設(shè)定；③將含有放射性核素的源蕊裝入上述處理過(guò)的管狀焊件中，然后把管狀焊件固定在導(dǎo)電的焊接夾具中，使管狀焊件口露于夾具部分的高度不大于3mm；④將上述裝有管狀焊件的夾具置于移動(dòng)機(jī)構(gòu)上定位，并調(diào)整管狀焊件與電極的相對(duì)距離；⑤合上焊接電源，打開惰性工作氣體和惰性保護(hù)氣體、接通冷卻水和焊接電流；⑥啟動(dòng)焊接程序，使焊槍中電極與焊件之間產(chǎn)生微束等離子弧柱進(jìn)行焊封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性密封種子源外殼焊封工藝，其特征在于所述高熔點(diǎn)金屬制成的管狀焊件為外徑不大于1mm的鈦管或不銹鋼管材或白金管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性密封種子源外殼焊封工藝，其特征在于所述管狀焊件口露于焊接夾具部分的高度為0.5mm～3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性密封種子源外殼焊封工藝，其特征在于所述焊接電流選用0.5～5A。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性密封種子源外殼焊封工藝，其特征在于所述的管狀焊件與焊槍的相對(duì)距離為1mm～3mm，二者同心偏差不大于0.1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性密封種子源外殼焊封工藝，其特征在于所述惰性工作氣體是流量為0.15～1L/min的氬氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性密封種子源外殼焊封工藝，其特征在于所述焊接時(shí)間為0.2～3秒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性密封種子源外殼焊封工藝，其特征在于所述的惰性保護(hù)氣體是流量為5～10L/min的氬氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性密封種子源外殼焊封工藝，其特征在于所述焊槍中的電極為鎢金屬材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性密封種子源外殼焊封工藝，其特征在于所述的焊接夾具為銅金屬材質(zhì)。
全文摘要
一種放射性密封種子源外殼焊封工藝，采用在惰性氣體的保護(hù)下，惰性工作氣體在壓縮電弧中電離后，經(jīng)“機(jī)械收縮”、“熱收縮”、“電磁收縮”等效應(yīng)，瞬間得到一束溫度高、能量集中的等離子弧柱，迅速將壁厚為微米級(jí)的高溶點(diǎn)金屬制成的管狀焊件端部熔化成液態(tài)，并收縮成半圓弧形。由于無(wú)需制作別的零件，直接可對(duì)壁厚為微米級(jí)管狀焊件進(jìn)行焊封，因而工藝簡(jiǎn)單；同時(shí)制得后的密封種子源用100倍的顯微鏡下觀察、抽樣作金相分析、濕法擦拭、浸泡法和煮沸浸泡法檢測(cè)后，結(jié)果證明產(chǎn)品表面光滑，無(wú)砂孔和毛刺，且機(jī)械性能強(qiáng)，產(chǎn)品的合格率高，密封性好，測(cè)得的放射性污染與天然本底水平相近，遠(yuǎn)低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)小于185Bq的要求。
文檔編號(hào)B23K31/02GK1403239SQ0213746
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2002年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月14日
發(fā)明者汪志強(qiáng) 申請(qǐng)人:寧波君安醫(yī)療器械有限公司