CN102522229A

CN102522229A - 一种银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺

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Publication number: CN102522229A
Application number: CN2011104548399A
Authority: CN
Inventors: 赵立文
Original assignee: ZHEJIANG TIANYIN ALLOY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG TIANYIN ALLOY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2031-12-30
Also published as: CN102522229B

Abstract

一种银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺，制作工艺依次如下：混粉，将Ag粉、C粉、WC粉末进行混合，形成AgWc₁₂C₃粉末；将Ag粉，Ni粉、Cu粉末进行混合，形成Ag、Ni、Cu合金粉末；烧结制粒，把AgWc₁₂C₃粉、Ag、Ni、Cu合金粉末分别并制成颗粒；初压，将烧结成颗粒状的Ag、Ni、Cu合金、AgWc₁₂C₃铺成两层，再用模具压制成型；烧结，把初压成形的压胚，放入烧结炉内，在无氧环境下烧结；复压，根据产品需要用模具进行压制成型。本发明的银碳化钨复银镍铜电触头，以Ag、Ni、Cu合金粉代替之前背景技术中的Ag粉，加入了镍和铜，节约复层中的银含量，且改进后钎着率提高，结合强度提高。

Description

一种银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺

技术领域：

本发明涉及一种制造电触头的加工工艺，尤其是一种银碳化钨复银镍铜镍铜的电触头加工工艺。

背景技术：

电触头是电器开关的核心元件，这些产品主要用于高、低压开关电器。通常采用焊接方式实现电触头与接触板、触桥的有效连接。焊接质量的好坏对电器操作的可靠性、电器的温升、触头的通断能力、电弧烧损及使用寿命有着非常重要的直接关系。

目前制作电触头元件是先通过AgWc₁₂C₃粉的混合-成形-烧结-致密化过程，制成单片的触头，再与铜件进行焊接，为了提高AgWc₁₂C₃层的焊接性，需要再在其表面覆上一层银。使得银含量过高，成本较高。另外现有的电触头的AgWc₁₂C₃层与银层之间的钎着率也不好，一般在85%至90%之间，甚至有的低于85%，不能满足产品的要求，结合强度不够。

发明内容：

本发明要解决的问题是改善背景技术中电触头银含量过高、复层钎着率过低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺，其制作工艺依次如下：

（1）混粉，将Ag粉、C粉、WC粉末进行混合，形成AgWc₁₂C₃粉末；将Ag粉，Ni粉、Cu粉末进行混合，形成Ag、Ni、Cu合金粉末；

（2）烧结制粒，把AgWc₁₂C₃粉、Ag、Ni、Cu合金粉末分别在无氧环境下烧结，然后把烧结成块的Ag、Ni、Cu合金粉末、AgWc₁₂C₃粉分别放在制粒机内制成颗粒；

（3）初压，将烧结成颗粒状的Ag、Ni、Cu合金、AgWc₁₂C₃铺成两层，再用模具压制成型；

（4）烧结，把初压成形压胚放入烧结炉内，在无氧环境下烧结；

（5）复压，根据产品需要用模具进行压制成型。

所述步骤1中，Ag粉、C粉、WC粉的组份含量比例如下，Ag粉85±1%，C粉3±1%，余量为WC粉。

所述步骤1中，Ag、Ni、Cu合金粉的组份含量比例如下，Ag粉11%，Ni粉25%，Cu粉64%。

所述步骤1中，Ag粉纯度：Ag%≥99.5，松装密度为1.5 g/ cm²-2.5 g/ cm²，WC粉的粒度为2.5μ～5.5μ，石墨为胶体石墨。

所述步骤1中，Ag粉纯度：Ag%≥99.5，松装密度1.5 g/ cm²以上，铜粉纯度：Cu%≥99.5，Ni粉纯度：Ni%≥99.5。

所述步骤1中，所述AgWc₁₂C₃粉与Ag、Ni、Cu合金粉的重量比为6:1至4:1。

所述步骤1中，AgWc₁₂C₃粉装入球型混粉机内，混粉9小时；Ag、Ni、Cu合金粉末装入V型混粉机内混为3小时。

所述步骤2中，Ag、Ni、Cu合金粉以及AgWc₁₂C₃粉在炉温为700±20℃、用氢气作为保护气体的条件下，烧结1.5小时。

所述步骤2中，把烧结后的AgWc₁₂C₃以及Ag、Ni、Cu合金粉分别制成粒径为0.4mm-0.6mm的颗粒。

所述步骤4中得烧结，炉温850±20℃，保温2小时，并以氢气作为保护气体。

本发明的银碳化钨复银镍铜电触头，以Ag、Ni、Cu合金粉代替之前背景技术中的Ag粉，加入了镍和铜，节约复层中的银含量，且改进后钎着率提高，结合强度提高，另外本实施例的AgNiCu合金层焊接时，无需使用磷元素，具有较好的流动性，焊接性能较好，结合牢固，较为环保。

具体实施方式：

实施例一：

混粉，取Ag粉84g、C粉2g、WC粉14g进行混合，Ag粉纯度：Ag%为99.5，松装密度为1.5 g/ cm²，WC粉的粒度为2.5μ，石墨为胶体石墨，形成总共100g的AgWc₁₂C₃粉末；

另外取Ag粉2.2g，Ni粉5 g、Cu粉12.8 g进行混合，Ag粉纯度：Ag%为99.5，松装密度1.5 g/ cm²，铜粉纯度：Cu%为99.5，Ni粉纯度：Ni%为99.5。组成总共20g的Ag、Ni、Cu合金粉末；

将混合好的AgWc₁₂C₃粉装入球型混粉机内，混粉9小时；另外将Ag、Ni、Cu合金粉末装入V型混粉机内混合3小时。

将混合好的AgWc₁₂C₃粉以及Ag、Ni、Cu合金粉末分别装入不锈钢舟内，在氢气环境下烧结，Ag、Ni、Cu合金粉以及AgWc₁₂C₃粉分别在炉温为680℃、用氢气作为保护气体的条件下，烧结1.5小时。

然后把烧结成块的Ag、Ni、Cu合金粉末、AgWc₁₂C₃粉分别放在制粒机内制成颗粒，制成粒径为0.4mm的颗粒。

初压，将烧结成颗粒状的Ag、Ni、Cu合金、AgWc₁₂C₃铺成上下两层，其上下的位置没有限定，可以是Ag、Ni、Cu合金在上，也可以是AgWc₁₂C₃在上，以下实施例也一样。再用模具压制成型；按照产品重量，压胚高度，单位面积压力的要求进行压制。

烧结，把初压成形的压胚装入不锈钢舟内，放入烧结炉内，在无氧环境下烧结，烧结时，炉温为830℃，保温2小时，并以氢气作为保护气体。

复压，根据产品需要用模具进行压制成型。复压时，经试压后产品尺寸，密度首检合格后，方可批量复压。

本实施例制得的银碳化钨复银镍铜电触头，节约了银的用量，电阻率经检测为3.1μΩ.cm，与改进之前基本没有差别，其导电性能基本不受影响，且复层之间的钎着率较高，使用超声成像无损检测系统进行检测，钎着率达到92%，具有较好的结合强度。

实施例二：

混粉，取Ag粉85g、C粉3g、WC粉12g进行混合，Ag粉纯度：Ag%为99.6，松装密度为1.8 g/ cm²，WC粉的粒度为3μ，石墨为胶体石墨，形成总共100g的AgWc₁₂C₃粉末；

另外取Ag粉2.2g，Ni粉5 g、Cu粉12.8 g进行混合，Ag粉纯度：Ag%为99.5，松装密度3.2 g/cm²，铜粉纯度：Cu%为99.5，Ni粉纯度：Ni%为99.5。组成总共20g的Ag、Ni、Cu合金粉末；

将混合好的AgWc₁₂C₃粉以及Ag、Ni、Cu合金粉末分别装入不锈钢舟内，在氢气环境下烧结，Ag、Ni、Cu合金粉以及AgWc₁₂C₃粉分别在炉温为690℃、用氢气作为保护气体的条件下，烧结1.5小时。

然后把烧结成块的Ag、Ni、Cu合金粉末、AgWc₁₂C₃粉分别放在制粒机内制成颗粒，制成粒径为0.5mm的颗粒。

初压，将烧结成颗粒状的Ag、Ni、Cu合金、AgWc₁₂C₃铺成两层，再用模具压制成型；按照产品重量，压胚高度，单位面积压力的要求进行压制。

烧结，把初压成形的压胚装入不锈钢舟内，放入烧结炉内，在无氧环境下烧结，烧结时，炉温为840℃，保温2小时，并以氢气作为保护气体。

本实施例制得的银碳化钨复银镍铜电触头，节约了银的用量，电阻率经检测为3.0μΩ.cm，与改进之前基本没有差别，其导电性能基本不受影响，且复层之间的钎着率较高，使用超声成像无损检测系统进行检测，钎着率达到92%，具有较好的结合强度。

实施例三：

混粉，取Ag粉68.8g、C粉3.2g、WC粉8g进行混合，Ag粉纯度：Ag%为99.5，松装密度为2.5 g/ cm²，WC粉的粒度为3.5μ，石墨为胶体石墨，形成总共80g的AgWc₁₂C₃粉末。

另外取Ag粉2.2g，Ni粉5 g、Cu粉12.8 g进行混合，Ag粉纯度：Ag%为99.5，松装密度3.3 g/ cm²，铜粉纯度：Cu%为99.5，Ni粉纯度：Ni%为99.5。组成总共20g的Ag、Ni、Cu合金粉末。

将混合好的AgWc₁₂C₃粉以及Ag、Ni、Cu合金粉末分别装入不锈钢舟内，在氢气环境下烧结，Ag、Ni、Cu合金粉以及AgWc₁₂C₃粉分别在炉温为710℃、用氢气作为保护气体的条件下，烧结1.5小时。

然后把烧结成块的Ag、Ni、Cu合金粉末、AgWc₁₂C₃粉分别放在制粒机内制成颗粒，制成粒径为0.56mm的颗粒。

烧结，把初压成形的压胚装入不锈钢舟内，放入烧结炉内，在无氧环境下烧结，烧结时，炉温为850℃，保温2小时，并以氢气作为保护气体。

本实施例制得的银碳化钨复银镍铜电触头，节约了银的用量，电阻率经检测为3.2μΩ.cm，与改进之前基本没有差别，其导电性能基本不受影响，且复层之间的钎着率较高，使用超声成像无损检测系统进行检测，钎着率达到92%，具有较好的结合强度。

实施例四：

混粉，取Ag粉100.8g、C粉2.4g、WC粉16.8g进行混合，Ag粉纯度：Ag%为99.5，松装密度为2.1 g/ cm²，WC粉的粒度为5.5μ，石墨为胶体石墨，形成总共120g的AgWc₁₂C₃粉末；

另外取Ag粉2.2g，Ni粉5 g、Cu粉12.8 g进行混合，Ag粉纯度：Ag%为99.5，松装密度3.5 g/ cm²，铜粉纯度：Cu%为99.5，Ni粉纯度：Ni%为99.5。组成总共20g的Ag、Ni、Cu合金粉末；

将混合好的AgWc₁₂C₃粉以及Ag、Ni、Cu合金粉末分别装入不锈钢舟内，在氢气环境下烧结，Ag、Ni、Cu合金粉以及AgWc₁₂C₃粉分别在炉温为720℃、用氢气作为保护气体的条件下，烧结1.5小时。

然后把烧结成块的Ag、Ni、Cu合金粉末、AgWc₁₂C₃粉分别放在制粒机内制成颗粒，制成粒径为0.6mm的颗粒。

烧结，把初压成形的压胚装入不锈钢舟内，放入烧结炉内，在无氧环境下烧结，烧结时，炉温为870℃，保温2小时，并以氢气作为保护气体。

本实施例制得的银碳化钨复银镍铜电触头，节约了银的用量，电阻率经检测为3. 05μΩ.cm，与改进之前基本没有差别，其导电性能基本不受影响，且复层之间的钎着率较高，使用超声成像无损检测系统进行检测，钎着率达到92%，具有较好的结合强度。

本发明不限于以上实施例。

Claims

1.一种银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺，其特征在于制作工艺依次如下：（1）混粉，将Ag粉、C粉、WC粉末进行混合，形成AgWc₁₂C₃粉末；将Ag粉，Ni粉、Cu粉末进行混合，形成Ag、Ni、Cu合金粉末；（2）烧结制粒，把AgWc₁₂C₃粉、Ag、Ni、Cu合金粉末分别在无氧环境下烧结，然后把烧结成块的Ag、Ni、Cu合金粉末、AgWc₁₂C₃粉分别放在制粒机内制成颗粒；（3）初压，将烧结成颗粒状的Ag、Ni、Cu合金、AgWc₁₂C₃铺成上下两层，再用模具压制成型；（4）烧结，把初压成形压胚放入烧结炉内，在无氧环境下进行烧结；（5）复压，根据产品需要用模具进行压制成型。

2.根据权利要求1所述的银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺，其特征在于：所述步骤1中，所述Ag粉、C粉、WC粉的组份含量比例如下，Ag粉85±1%，C粉3±1%，余量为WC粉。

3.根据权利要求1所述的银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺，其特征在于：所述步骤1中，所述Ag、Ni、Cu合金粉的组份含量比例如下，Ag粉11±1%，Ni粉25±1%，Cu粉64%。

4.根据权利要求1所述的银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺，其特征在于：所述AgWc₁₂C₃粉与Ag、Ni、Cu合金粉的重量比为6:1至4:1。

5.根据权利要求1所述的银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺，其特征在于：所述的步骤（1）中的AgWc₁₂C₃粉，Ag粉纯度：Ag%≥99.5，松装密度为1.5 g/cm²-2.5 g/cm²，WC粉的粒度为2.5μ～5.5μ，石墨为胶体石墨。

6.根据权利要求1所述的银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺，其特征在于：所述的步骤（1）中的Ag、Ni、Cu合金粉，Ag粉纯度：Ag%≥99.5，松装密度1.5 g/cm²以上，铜粉纯度：Cu%≥99.5，Ni粉纯度：Ni%≥99.5。

7.根据权利要求1所述的银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺，其特征在于：所述的步骤（1）中，所述AgWc₁₂C₃粉装入球型混粉机内，混粉9小时；所述Ag、Ni、Cu合金粉末装入V型混粉机内混为3小时。

8.根据权利要求1所述的银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中，Ag、Ni、Cu合金粉以及AgWc₁₂C₃粉在炉温为700±20℃，用氢气作为保护气体的条件下，烧结1.5小时。

9.根据权利要求1所述的银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中，把烧结后的AgWc₁₂C₃以及Ag、Ni、Cu合金粉分别制成粒径为0.4mm -0.6mm的颗粒。

10.根据权利要求1所述的银碳化钨复银镍铜电触头的生产工艺，其特征在于：所述的步骤（4）中的烧结，炉温850±20℃，保温2小时，并以氢气作为保护气体。