CN101699598B - 一种由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高压开关的动弧触头的制造领域，公开了一种由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头的制造方法。它包括以下步骤：首先，采用湿法机械混粉，制备到由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的动弧整体触头工件；然后，将由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的动弧整体触头工件进行固溶处理，再进行粗加工，随后进行时效处理；最后，进行精加工，并沿工件的圆周等分后进行局部线切割，得到由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头。

Description

一种由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头的制造方法
技术领域
本发明涉及高压开关的动弧触头的制造领域，特别涉及一种由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头的制造方法，该自力型动弧整体触头适用于高压开关和断路器。
背景技术
铜钨触头材料因其具有良好的耐电弧侵蚀性、抗熔焊性及高强度而广泛应用于各种断路器、真空负荷开关和变压器转换开关上，尤其以可靠性更高的铜钨/铜合金整体触头材料应用最为广泛。随着高压开关电压等级的升高以及开关设备小型化发展趋势，对自力型动弧整体触头需求和要求逐渐增多，尤其随着550Kv以上等级的高压电器投入电网运行，对铜钨/铬青铜(QCr0.5)自力型动弧整体触头性能要求更加严格。
自力型动弧整体触头在加工后，要进行线切割或者铣床加工，即切割后内径会由于前期机械加工过程中形成的加工应力而发生显著的变形，即切割后内径会根据应力性质的不同发生外扩或内扩。这种变形会影响动弧触头与静弧触头的接触弹性，降低高压电器在开断过程中弧触头的可靠性，从而影响高压电器整机性能。尤其是生产铜钨/铬青铜(QCr0.5)自力型动弧整体触头时，在切割后内径会发生显著变形，变形经常高达0.2mm以上，触头生产厂家多数只是进行机械校正。发明人发现，机械校正方法只能短期有效，在装机后会随着应力松弛重新变形，从而降低整体触头的可靠性。
发明内容
本发明就是针对上述问题而提出的，其目的在于提供一种变形量小的由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头的制造方法，能够降低由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的(QCr0.5)自力型动弧整体触头的加工应力，减少切割后动弧整体触头的内径变形量，以提高动弧整体触头的可靠性，更好满足高压、超高压开关对弧触头的要求。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
一种由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先，采用湿法机械混粉，将的铜粉和钨粉进行混合，将混合好的粉末制粒后在压制模具型腔内进行压制成型；将压制好的生坯放入石墨舟中在气氛烧结炉中进行烧结熔渗，制得触头部分的铜钨合金，随后进行烧结连接触头部分的铜钨合金与铬青铜材质的导电杆部分，得到铜钨合金/铬青铜动弧整体触头工件；
然后，将由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的动弧整体触头工件进行固溶处理，再进行粗加工，随后进行时效处理；
最后，进行精加工，并沿工件的圆周等分后进行局部线切割，得到由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头。
本发明的进一步特点在于：
所述固溶处理的温度为980℃，时间为1小时；
所述时效处理的温度为450℃，时间为4小时。
本发明对由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头工件后续加工时，先将工件进行高温固溶处理，然后进行机械粗加工，随后进行时效处理，实现强化的同时去除加工应力，最后进行精加工和沿圆周进行分割加工，分割后由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头沿工件直径方向变形量显著变小；此外，本发明的制造方法与常规方法比较，只是将热处理工序与机械加工工序进行了交叉组合，没有增加加工工序和生产成本的情况下，显著提高了由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头的性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
首先，制作由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的(QCr0.5)动弧整体触头工件，工件外径为60mm，内径为48mm，长度为90mm。采用湿法机械混粉法，将粒度为4um的铜粉和钨粉按含钨(W)量70％wt进行配比混合，将混合好的粉末制粒后在压制模具型腔内进行压制成型；将压制好的生坯放入石墨舟中在气氛烧结炉中进行烧结熔渗，制得触头部分的铜钨合金，随后进行烧结连接触头部分的铜钨合金与铬青铜(QCr0.5)材质的导电杆部分，得到由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的动弧整体触头工件；
然后，将由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的动弧整体触头工件在980℃下进行固溶处理1小时，再根据尺寸进行粗加工，随后进行450℃时效处理4小时；
最后，根据图纸尺寸进行最终精加工，并沿工件的圆周6等分后进行局部线切割，自铜钨合金开始计算局部线切割长度为60mm，最后得到铜钨/铬青铜自力型动弧整体触头。
对上述由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头进行检验发现，切割后沿直径方向变形不超过0.08mm，与技术所要求的不大于0.2mm的标准相比，变形量显著降低；与对应的静弧触头一起进行机械开断试验3000次后，再进行测量直径，结果显示没有变化，表明本发明制造的铜钨合金/铬青铜(QCr0.5)整体动弧触头在切割后变形量小且稳定。
对上述所制得由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头进行型式试验，结果表明可满足110～800Kv电压等级的高压开关与断路器的要求。
实施例2
同实施例1，混粉、压制、烧结，制作由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的(QCr0.5)整体动弧触头工件，其外径为45mm，内经为37mm，长度为72mm；然后，同实施例1，对铜钨合金/铬青铜动弧整体触头工件依次进行固溶处理、粗加工、时效处理、精加工，并沿工件的圆周6等分后进行局部线切割，自铜钨合金开始计算局部线切割长度为55mm，得到由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头。
对上述所制得由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头的直径进行测量，结果显示直径变形量为0.05mm，进行机械寿命与型式试验后测试，发现变形量稳定，没有发生变化。结果表明：上述方法所制得由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头稳定性好，可更好满足110～800Kv电压等级的高压开关与断路器的要求。

Claims (3)

1.一种由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先，采用湿法机械混粉，将铜粉和钨粉进行混合，将混合好的粉末制粒后在压制模具型腔内进行压制成型；将压制好的生坯放入石墨舟中在气氛烧结炉中进行烧结熔渗，制得触头部分的铜钨合金，随后进行烧结连接触头部分的铜钨合金与铬青铜材质的导电杆部分，得到由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的动弧整体触头工件；
然后，将由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的动弧整体触头工件进行固溶处理，再进行粗加工，随后进行时效处理；
最后，进行精加工，并沿工件的圆周等分后进行局部线切割，得到由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头。
2.根据权利要求1所述的一种由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头的制造方法，其特征在于，所述固溶处理的温度为980℃，时间为1小时；
3.根据权利要求1所述的一种由铜钨合金的触头部分、铬青铜材质的导电杆部分组成的自力型动弧整体触头的制造方法，其特征在于，所述时效处理的温度为450℃，时间为4小时。
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