第148章 電泳塗層陰極裝配與陽極可伐真空釺焊
王主任那通凌晨電話之後，姜明只睡了不到三個小時。
天亮前，他就回到保密隔間，把昨天封存的陽極坯件從保險柜里取出來，揭開蠟紙，銅面在白熾燈下泛著沉穩的紅色。
上午九點，方旭東推門進來時，姜明已經把一張手繪的裝配流程圖貼在了牆上。
方旭東站在圖前看了一會兒，手指停在陰極那一欄。
「你打算用什麼陰極？」
「氧化鈰。」
方旭東轉過身來，眉毛抬了一下。
「蘇制原版用的是鋇鈣鍶氧化物陰極，你不跟？」
姜明把繳獲磁控管的陰極殘件從鐵盒裡拿出來，擱在方旭東面前。
殘件表面有一層灰黑色粉末，用鑷子輕輕一碰就往下掉，露出底下已經被腐蝕得坑窪不平的鎳基底。
「鋇鈣鍶陰極怕中毒，水汽、二氧化碳、油蒸氣，任何一種有害氣體進去，都會讓發射電流在幾百小時內衰減到不能用。」
姜明把殘件翻過來，指著底部一圈黑色結痂。
「這支繳獲管的陰極已經嚴重中毒，發射效率估計不到原來的三成，說明它在野外工作條件下壽命很短，可能只有一兩千小時。」
方旭東沒有立刻反駁，他接過殘件端詳了一會兒，又把東西放回鐵盒裡。
「氧化鈰的發射密度比鋇鈣鍶低。」
「低百分之二十左右。」
姜明點頭承認這個缺陷。
「但一號車間乙型管的陰極已經跑了五百小時以上，發射電流衰減不到百分之三，抗中毒性能遠好於鋇鈣鍶路線。」
他在圖紙上用紅鉛筆圈出陰極參數欄。
「磁控管陰極工作溫度比乙型管高兩百度，我把電泳沉積的塗層厚度從乙型管的四十微米加到六十微米，保證高溫下仍有足夠的發射儲備。」
方旭東沉默了一會兒，手指在桌面上輕輕敲了兩下。
「等於說，我們做出來的管子，頻率對標蘇制，但陰極壽命可能反超原版。」
「前提是裝配不出問題。」
老孫這時候從側門進來，工作服袖子已經卷到肘彎，手裡提著一隻鐵皮工具箱。
「電泳槽我讓大劉昨晚就配好了，氧化鈰懸浮液濃度按乙型管的配方走，攪拌了一整夜，今早測的分散度合格。」
姜明對他點頭。
「陰極套筒呢？」
「鎳筒昨天車好的，內徑七毫米，壁厚零點三毫米，表面已經用千目砂紙拋過，脫脂也做了兩遍。」
大劉從隔壁端著電泳槽進來，搪瓷盆大小的玻璃容器里盛著淡黃色的懸浮液，液面微微晃動，看上去像稀釋過的蛋黃水。
電泳的過程本身並不複雜，姜明三個月前在乙型管攻關時，已經把這套工藝跑通過。
鎳筒作為陽極接正極，銅片對極接負極，直流電壓調到八十伏，懸浮液中帶負電荷的氧化鈰膠體顆粒，就會在電場驅動下均勻沉積到鎳筒外表面。
大劉把鎳筒用不鏽鋼夾具固定好，緩緩浸入槽液中，又接上導線，打開穩壓電源。
電流表指針從零跳到十五毫安，隨後穩定下來。
姜明看了一眼掛鍾。
「計時開始，沉積十二分鐘。」
十二分鐘裡沒有人說話，只有電源風扇轉動的嗡嗡聲，以及攪拌棒偶爾碰到玻璃壁的輕響。
大劉盯著電流表，每隔兩分鐘就在本子上記一個數。
時間一到，大劉關斷電源，把鎳筒從槽液中緩慢提起。
筒壁上掛著一層均勻的淡黃色塗層，濕潤，細膩，沒有流掛，也沒有顆粒堆積。
姜明用測厚規在筒壁上下左右各取一個點，讀數分別是五十八、六十一、五十九、六十二微米，平均六十微米，偏差在允許範圍內。
「陰極過了。」
他在記錄表上簽字，把鎳筒放進乾燥箱，設定溫度一百二十度，烘乾四十分鐘。
接下來，才是今天真正的難點。
老孫已經在玻璃防塵箱前站了有一陣子，箱內鋪著白色無塵布，陽極銅塊和過渡用的可伐合金套並排擺著。
可伐合金是一種鐵鎳鈷合金，熱膨脹係數和玻璃接近，磁控管的陽極銅塊必須通過這層過渡合金，才能和玻璃外殼實現可靠的真空密封。
問題在於，銅和可伐合金的焊接溫度窗口很窄。
溫度低了，焊料潤濕不充分，焊縫裡會留空隙，最後造成真空漏氣。
溫度高了，銅晶粒會異常長大，機械強度下降，而且可伐合金中的鈷會向銅側擴散，污染陽極表面。
老孫從工具箱底層翻出一卷銀銅焊絲，直徑零點五毫米，含銀百分之七十二，含銅百分之二十八，是三個月前從物資庫里申請來的最後一批高純料。
他把焊絲剪成十二段等長的小環，每一段都用鑷子彎成剛好能卡在銅塊與可伐套接縫處的形狀。
「姜工，手搖真空釺焊爐我昨天試過了，抽到十的負三次方托沒問題，加熱絲最高能上八百五十度。」
姜明走到防塵箱旁，低頭看著那十二個銀銅焊絲環。
「七百八十度，保溫五分鐘，不能超過八百。」
老孫點頭。
「我知道，超了銅晶粒就廢了。」
他把陽極銅塊和可伐套對正，焊絲環一個個卡進接縫，然後把整體裝入手搖真空釺焊爐的石英管內膛。
爐子不大，是老孫自己用報廢設備改的，外殼是一截厚壁不鏽鋼筒，內襯石英管，底部接機械泵，頂部有觀察窗和熱電偶引出線。
所謂手搖，是指密封旋轉進樣杆，可以在不破壞真空的前提下，把工件從冷區送入熱區。
機械泵開始抽氣，真空規指針緩慢下降，五分鐘後穩定在八乘十的負四次方托。
老孫把加熱電流慢慢往上推，熱電偶讀數一度一度往上爬。
三百度，四百度，五百度，六百度。
到六百五十度時，石英管內壁開始出現極淡的輝光，那是殘餘氣體分子被電離的痕跡，說明工件表面仍在少量放氣。
老孫停了一下，等真空規重新穩定，才繼續加電流。
七百度，七百三十度，七百六十度。
姜明盯著熱電偶讀數，手裡攥著記錄筆，筆尖懸在紙面上方，一直沒有落下。
七百八十度。
老孫停止加熱，維持電流不變。
「計時。」
五分鐘的保溫時間裡，石英管觀察窗里什麼也看不清，只有加熱絲髮出的暗紅光，把整個管腔照成一片均勻的暗色。
真空規讀數沒有再跳動，穩穩指在七乘十的負四次方托。
五分鐘到了，老孫斷開加熱電流，然後用手搖杆把工件從熱區緩緩拉回冷區。
冷卻是最考驗耐心的環節，不能開爐，不能通氣，只能等。
一個半小時後，熱電偶讀數降到五十度以下，老孫才關泵、破真空，打開爐門。
他用長鑷子把焊接好的組件夾出來，放在無塵布上。
焊縫在燈光下呈銀白色，平整，連續，沒有氣孔，也沒有溢流。
姜明把氦質譜檢漏儀的探頭對準焊縫外側，另一端連接在組件內腔。
檢漏儀預熱十分鐘後，背景噪聲穩定下來，他打開氦氣噴槍，沿焊縫緩慢掃過。
漏率指示表的指針紋絲不動。
他又掃了第二遍，第三遍，換了個角度，從上往下，從左到右。
指針始終壓在零位附近，最終讀數低於十的負十次方托升每秒。
「焊縫合格。」
姜明在檢驗單上寫下數據，簽了名字和日期。
老孫把鑷子放回工具箱，手指有些發抖，不是緊張，是一上午沒吃東西，血糖有點低。
方旭東一直站在旁邊沒有出聲，這時候才走到工作檯前，低頭看著那個銅色與銀色交界分明的組件。
陽極是國產無氧銅，陰極塗層是氧化鈰電泳沉積，過渡封接是可伐合金銀銅真空釺焊。
沒有一樣東西照搬蘇制原版。
他盯著看了很久，聲音很輕，像是說給自己聽的。
「這也許是中國人自己發明的微波結構。」
沒有人接這句話。
姜明已經在準備下一步了，他把裝配好的磁控管主體小心安裝到真空排氣台的玻璃管座上，用橡膠密封圈壓緊法蘭。
排氣台是一號車間的老設備，三個月前給乙型管做過高溫排氣，現在又要承擔更重的任務。
他檢查了所有管路連接，確認擴散泵油位正常，冷卻水閥門打開，機械泵皮帶張緊。
一切就緒後，姜明把手放在排氣閥門的手柄上。
閥門緩緩拉開，擴散泵和機械泵的轟鳴聲幾乎同時響起來，震得排氣台下面的鐵架子都在微微發顫。
真空規指針開始下降，從大氣壓一路往下掉。
磁控管的排氣，正式開始了。
天亮前，他就回到保密隔間，把昨天封存的陽極坯件從保險柜里取出來，揭開蠟紙，銅面在白熾燈下泛著沉穩的紅色。
上午九點，方旭東推門進來時，姜明已經把一張手繪的裝配流程圖貼在了牆上。
方旭東站在圖前看了一會兒，手指停在陰極那一欄。
「你打算用什麼陰極？」
「氧化鈰。」
方旭東轉過身來，眉毛抬了一下。
「蘇制原版用的是鋇鈣鍶氧化物陰極，你不跟？」
姜明把繳獲磁控管的陰極殘件從鐵盒裡拿出來，擱在方旭東面前。
殘件表面有一層灰黑色粉末，用鑷子輕輕一碰就往下掉，露出底下已經被腐蝕得坑窪不平的鎳基底。
「鋇鈣鍶陰極怕中毒，水汽、二氧化碳、油蒸氣，任何一種有害氣體進去，都會讓發射電流在幾百小時內衰減到不能用。」
姜明把殘件翻過來，指著底部一圈黑色結痂。
「這支繳獲管的陰極已經嚴重中毒，發射效率估計不到原來的三成，說明它在野外工作條件下壽命很短，可能只有一兩千小時。」
方旭東沒有立刻反駁，他接過殘件端詳了一會兒，又把東西放回鐵盒裡。
「氧化鈰的發射密度比鋇鈣鍶低。」
「低百分之二十左右。」
姜明點頭承認這個缺陷。
「但一號車間乙型管的陰極已經跑了五百小時以上，發射電流衰減不到百分之三，抗中毒性能遠好於鋇鈣鍶路線。」
他在圖紙上用紅鉛筆圈出陰極參數欄。
「磁控管陰極工作溫度比乙型管高兩百度，我把電泳沉積的塗層厚度從乙型管的四十微米加到六十微米，保證高溫下仍有足夠的發射儲備。」
方旭東沉默了一會兒，手指在桌面上輕輕敲了兩下。
「等於說，我們做出來的管子，頻率對標蘇制，但陰極壽命可能反超原版。」
「前提是裝配不出問題。」
老孫這時候從側門進來，工作服袖子已經卷到肘彎，手裡提著一隻鐵皮工具箱。
「電泳槽我讓大劉昨晚就配好了，氧化鈰懸浮液濃度按乙型管的配方走，攪拌了一整夜，今早測的分散度合格。」
姜明對他點頭。
「陰極套筒呢？」
「鎳筒昨天車好的，內徑七毫米，壁厚零點三毫米，表面已經用千目砂紙拋過，脫脂也做了兩遍。」
大劉從隔壁端著電泳槽進來，搪瓷盆大小的玻璃容器里盛著淡黃色的懸浮液，液面微微晃動，看上去像稀釋過的蛋黃水。
電泳的過程本身並不複雜，姜明三個月前在乙型管攻關時，已經把這套工藝跑通過。
鎳筒作為陽極接正極，銅片對極接負極，直流電壓調到八十伏，懸浮液中帶負電荷的氧化鈰膠體顆粒，就會在電場驅動下均勻沉積到鎳筒外表面。
大劉把鎳筒用不鏽鋼夾具固定好，緩緩浸入槽液中，又接上導線，打開穩壓電源。
電流表指針從零跳到十五毫安，隨後穩定下來。
姜明看了一眼掛鍾。
「計時開始，沉積十二分鐘。」
十二分鐘裡沒有人說話，只有電源風扇轉動的嗡嗡聲，以及攪拌棒偶爾碰到玻璃壁的輕響。
大劉盯著電流表，每隔兩分鐘就在本子上記一個數。
時間一到，大劉關斷電源，把鎳筒從槽液中緩慢提起。
筒壁上掛著一層均勻的淡黃色塗層，濕潤，細膩，沒有流掛，也沒有顆粒堆積。
姜明用測厚規在筒壁上下左右各取一個點，讀數分別是五十八、六十一、五十九、六十二微米，平均六十微米，偏差在允許範圍內。
「陰極過了。」
他在記錄表上簽字，把鎳筒放進乾燥箱，設定溫度一百二十度，烘乾四十分鐘。
接下來，才是今天真正的難點。
老孫已經在玻璃防塵箱前站了有一陣子，箱內鋪著白色無塵布，陽極銅塊和過渡用的可伐合金套並排擺著。
可伐合金是一種鐵鎳鈷合金，熱膨脹係數和玻璃接近，磁控管的陽極銅塊必須通過這層過渡合金，才能和玻璃外殼實現可靠的真空密封。
問題在於，銅和可伐合金的焊接溫度窗口很窄。
溫度低了，焊料潤濕不充分，焊縫裡會留空隙，最後造成真空漏氣。
溫度高了，銅晶粒會異常長大，機械強度下降，而且可伐合金中的鈷會向銅側擴散，污染陽極表面。
老孫從工具箱底層翻出一卷銀銅焊絲，直徑零點五毫米，含銀百分之七十二，含銅百分之二十八，是三個月前從物資庫里申請來的最後一批高純料。
他把焊絲剪成十二段等長的小環，每一段都用鑷子彎成剛好能卡在銅塊與可伐套接縫處的形狀。
「姜工，手搖真空釺焊爐我昨天試過了，抽到十的負三次方托沒問題，加熱絲最高能上八百五十度。」
姜明走到防塵箱旁，低頭看著那十二個銀銅焊絲環。
「七百八十度，保溫五分鐘，不能超過八百。」
老孫點頭。
「我知道，超了銅晶粒就廢了。」
他把陽極銅塊和可伐套對正，焊絲環一個個卡進接縫，然後把整體裝入手搖真空釺焊爐的石英管內膛。
爐子不大，是老孫自己用報廢設備改的，外殼是一截厚壁不鏽鋼筒，內襯石英管，底部接機械泵，頂部有觀察窗和熱電偶引出線。
所謂手搖，是指密封旋轉進樣杆，可以在不破壞真空的前提下，把工件從冷區送入熱區。
機械泵開始抽氣，真空規指針緩慢下降，五分鐘後穩定在八乘十的負四次方托。
老孫把加熱電流慢慢往上推，熱電偶讀數一度一度往上爬。
三百度，四百度，五百度，六百度。
到六百五十度時，石英管內壁開始出現極淡的輝光，那是殘餘氣體分子被電離的痕跡，說明工件表面仍在少量放氣。
老孫停了一下，等真空規重新穩定，才繼續加電流。
七百度，七百三十度，七百六十度。
姜明盯著熱電偶讀數，手裡攥著記錄筆，筆尖懸在紙面上方，一直沒有落下。
七百八十度。
老孫停止加熱，維持電流不變。
「計時。」
五分鐘的保溫時間裡，石英管觀察窗里什麼也看不清，只有加熱絲髮出的暗紅光，把整個管腔照成一片均勻的暗色。
真空規讀數沒有再跳動，穩穩指在七乘十的負四次方托。
五分鐘到了，老孫斷開加熱電流，然後用手搖杆把工件從熱區緩緩拉回冷區。
冷卻是最考驗耐心的環節，不能開爐，不能通氣，只能等。
一個半小時後，熱電偶讀數降到五十度以下，老孫才關泵、破真空，打開爐門。
他用長鑷子把焊接好的組件夾出來，放在無塵布上。
焊縫在燈光下呈銀白色，平整，連續，沒有氣孔，也沒有溢流。
姜明把氦質譜檢漏儀的探頭對準焊縫外側，另一端連接在組件內腔。
檢漏儀預熱十分鐘後，背景噪聲穩定下來，他打開氦氣噴槍，沿焊縫緩慢掃過。
漏率指示表的指針紋絲不動。
他又掃了第二遍，第三遍，換了個角度，從上往下，從左到右。
指針始終壓在零位附近，最終讀數低於十的負十次方托升每秒。
「焊縫合格。」
姜明在檢驗單上寫下數據，簽了名字和日期。
老孫把鑷子放回工具箱，手指有些發抖，不是緊張，是一上午沒吃東西，血糖有點低。
方旭東一直站在旁邊沒有出聲，這時候才走到工作檯前，低頭看著那個銅色與銀色交界分明的組件。
陽極是國產無氧銅，陰極塗層是氧化鈰電泳沉積，過渡封接是可伐合金銀銅真空釺焊。
沒有一樣東西照搬蘇制原版。
他盯著看了很久，聲音很輕，像是說給自己聽的。
「這也許是中國人自己發明的微波結構。」
沒有人接這句話。
姜明已經在準備下一步了，他把裝配好的磁控管主體小心安裝到真空排氣台的玻璃管座上，用橡膠密封圈壓緊法蘭。
排氣台是一號車間的老設備，三個月前給乙型管做過高溫排氣，現在又要承擔更重的任務。
他檢查了所有管路連接，確認擴散泵油位正常，冷卻水閥門打開，機械泵皮帶張緊。
一切就緒後，姜明把手放在排氣閥門的手柄上。
閥門緩緩拉開，擴散泵和機械泵的轟鳴聲幾乎同時響起來，震得排氣台下面的鐵架子都在微微發顫。
真空規指針開始下降，從大氣壓一路往下掉。
磁控管的排氣，正式開始了。