CN103317133A - 一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法包括以下步骤，将以下重量百分比的铜粉68-73%、钼粉8-13%、铬粉4-6%及钨粉13-18%混合；向混合物料中加入96%以上浓度酒精充分搅拌；再掺入胶粘结剂，搅拌混合均匀，过50～100目筛；经过挥发、降温至室温后，烘干；将烘干后的混合物料制成合金粉粒，所述合金粉粒模压成型后，室温24小时内装入石墨舟皿，用氩气进行隔氧烧结至1500～1600℃，快速降温至100～150℃，回火至550～600℃，然后缓慢降温至200℃以下出炉，得到导电嘴毛坯。该方法制备的导电嘴耐磨性是平常铬锆铜导电嘴的5-20倍，其工作软化温度可达1200℃，因使用寿命长，节省更换时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法。
背景技术
目前，埋弧焊导电嘴的最佳选材，是铬锆铜，尚无其他更优取代材料，但是由于传统焊接工艺中，送丝轮对焊丝的挤压，以及送丝速度的不稳定，造成，焊丝通过导电嘴时本身已经有棱角压痕、以及速度不均造成的焊丝弯曲、摆动，焊丝对导电嘴的高温摩擦，通过透量，焊丝在导电嘴中的接触面只有5%-10%左右（线比）。随着焊丝的运动对焊嘴的磨蚀，而导致的不定点接触面的电流过流烧蚀很容易造成断弧和脉冲式电流现象；因焊丝通过送丝机出来后，焊丝成锯齿状，焊丝不断从导电嘴中心孔出来，导致孔径磨大，焊丝出来后就会偏离焊缝，影响焊接质量；孔径磨大后，导致导电嘴与焊丝接触不良，长时间使用使导电性能急剧下降，并产生粘蚀（又称糊嘴）现象，8-24小时就需更换一次导电嘴。故对埋弧焊导电嘴有导电性能好，耐高温，耐磨损的要求。
而前期湖北申请的专利（200810048286.5/200810048285.0）长方形（圆柱形）钨铜合金导电嘴的生产方法，采用的是先压制钨铜合金料，然后用渗铜法压铸成导电嘴毛坯，合金材料只占导电嘴前方或后方一小部分，与广东番禺钢管有限公司申请的专利（2009005092922.8）合金块与母体焊接连接工艺只是生产方法不一样，合金材料使用用途基本一致。钨铜合金（钨90%、铜10%）同样导电性不是很好，并存在铜料母体易溶蚀，钨铜合金耐磨，长时间使用，造成母体通孔内部溶蚀扩大，受力点更是集中在钨铜合金部位，这样不能很好的保证导电性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，克服现有技术中由钨90%、铜10%构成钨铜合金导电性不是很好，并存在铜料母体易溶蚀，钨铜合金耐磨，长时间使用，造成母体通孔内部溶蚀扩大，受力点更是集中在钨铜合金部位，导致导电性能差的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将铜粉68-73%（重量百分比）、钼粉8-13%（重量百分比）、铬粉4-6%（重量百分比）及钨粉13-18%（重量百分比）混合，得第一混合物料；
步骤2：向所述第一混合物料中加入96%以上浓度酒精放入湿磨机中充分搅拌，得第二混合物料，其中所述第一混合物料的质量与所述酒精的质量比例为5:1～1.5；
步骤3：向第二混合物料掺入胶粘结剂，其中所述第二混合物料与所述胶粘结剂的重量比例为20～22:1，搅拌混合均匀，得第三混合物料，过50至100目筛；
步骤4：第三混合物料经过挥发、降温至室温后，烘干；
步骤5：将烘干后的第三混合物料制成合金粉粒，所述合金粉粒模压成型后，室温24小时内装入石墨舟皿，在真空淬火加压烧结炉内用氩气进行隔氧烧结至1500～1600℃，快速降温至100～150℃，回火至550～600℃，然后缓慢降温至200℃以下出炉，得到导电嘴毛坯。
本发明的有益效果是：该方法生产的产品中含有钨、钼使产品特性有极大的提高，在保证其导电、耐高温的情况下，其耐磨性是普通铬锆铜耐磨性的3-5倍，且经过金属导电率测试仪检测其导电性能在20℃时≥68IACS(%)。其工作软化温度可达1200℃，因使用寿命长，节省更换时间，减轻工人的劳动强度，提高生产效益，降低使用成本，节省开支，因耐高温及 超强的耐磨性，保证焊丝在导电嘴孔中心运行，对大型焊件能保证较高的质量。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述铜粉、钼粉、铬粉、钨粉为1.5～2.5微米的超细颗粒金属。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用1.5～2.5微米的超细颗粒金属加工提供产品的稳定性。
进一步，所述胶黏剂为SBS胶黏剂。
进一步，步骤2所述向所述第一混合物料中加入96%以上浓度酒精放入湿磨机中充分搅拌时间为70～75小时，得第二混合物料。
进一步，步骤5所述烘干后的第三混合物料采用喷雾制粒机制成合金粉粒，所述合金粉粒采用油压机经过模压成型后，20～25℃条件下24小时内装入石墨舟皿。
进一步，步骤4所述第三混合物料经过挥发、降温至室温后，采用烘干机烘干至含水量在0.1%以下。即当第三混合物料干燥后用水攥紧后可以自然松开的程度。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，包括以下步骤，将17.5公斤铜粉、2.5公斤钼粉、1.25公斤铬粉、3.75公斤钨粉混合，得第一混合物料；所述铜粉、钼粉、铬粉、钨粉为1.5～2.5微米的超细颗粒金属。向所述第一混合物料中加入5公斤96%以上浓度酒精放入湿磨机中充分搅拌时间为70～75小时，得第二混合物料；向第二混合物料掺入1.14公斤SBS胶黏剂，搅拌混合均匀，得第三混合物料，过50至100目筛；第三混合 物料经过挥发、降温至室温后，采用烘干机烘干至含水量在0.1%以下；将烘干后的第三混合物料制成合金粉粒，合金粉粒采用油压机经过模压成型后，20～25℃条件下24小时内装入石墨舟皿，在真空淬火加压烧结炉内用氩气进行隔氧烧结至1500～1600℃，快速降温至100～150℃，回火至550～600℃，然后缓慢降温至200℃以下出炉，得到导电嘴毛坯。毛坯通过机械加工，得到各种形状的导电嘴。
实施例2
本发明一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，包括以下步骤，将17.5公斤铜粉、2.5公斤钼粉、1.25公斤铬粉、3.75公斤钨粉混合，得第一混合物料；所述铜粉、钼粉、铬粉、钨粉为1.5～2.5微米的超细颗粒金属。向所述第一混合物料中加入7.5公斤96%以上浓度酒精放入湿磨机中充分搅拌时间为70～75小时，得第二混合物料；向第二混合物料掺入1.25公斤SBS胶黏剂，搅拌混合均匀，得第三混合物料，过50至100目筛；第三混合物料经过挥发、降温至室温后，采用烘干机烘干至含水量在0.1%以下；将烘干后的第三混合物料制成合金粉粒，合金粉粒采用油压机经过模压成型后，20～25℃条件下24小时内装入石墨舟皿，在真空淬火加压烧结炉内用氩气进行隔氧烧结至1500～1600℃，快速降温至100～150℃，回火至550～600℃，然后缓慢降温至200℃以下出炉，得到导电嘴毛坯。毛坯通过机械加工，得到各种形状的导电嘴。
实施例3
本发明一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，包括以下步骤，将17公斤铜粉、3.25公斤钼粉、1.5公斤铬粉、3.25公斤钨粉混合，得第一混合物料；所述铜粉、钼粉、铬粉、钨粉为1.5～2.5微米的超细颗粒金属。向所述第一混合物料中加入7.5公斤96%以上浓度酒精放入湿磨机中充分搅拌时间为70～75小时，得第二混合物料；向第二混合物料掺入1.2公斤SBS胶黏剂，搅拌混合均匀，得第三混合物料，过50至100目筛；第三混合物 料经过挥发、降温至室温后，采用烘干机烘干至含水量在0.1%以下；将烘干后的第三混合物料制成合金粉粒，合金粉粒采用油压机经过模压成型后，20～25℃的室温条件下24小时内装入石墨舟皿，在真空淬火加压烧结炉内用氩气进行隔氧烧结至1500～1600℃，快速降温至100～150℃，回火至550～600℃，然后缓慢降温至200℃以下出炉，得到导电嘴毛坯。毛坯通过机械加工，得到各种形状的导电嘴。
实施例4
本发明一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，包括以下步骤，将17.5公斤铜粉、2.5公斤钼粉、1.25公斤铬粉、3.75公斤钨粉混合，得第一混合物料；所述铜粉、钼粉、铬粉、钨粉为1.5～2.5微米的超细颗粒金属。向所述第一混合物料中加入7公斤96%以上浓度酒精放入湿磨机中充分搅拌时间为70～75小时，得第二混合物料；向第二混合物料掺入1.2公斤SBS胶黏剂，搅拌混合均匀，得第三混合物料，过50至100目筛；第三混合物料经过挥发、降温至室温后，采用烘干机烘干至含水量在0.1%以下；将烘干后的第三混合物料制成合金粉粒，合金粉粒采用油压机经过模压成型后，20～25℃的室温条件下24小时内装入石墨舟皿，在真空淬火加压烧结炉内用氩气进行隔氧烧结至1500～1600℃，快速降温至100～150℃，回火至550～600℃，然后缓慢降温至200℃以下出炉，得到导电嘴毛坯。毛坯通过机械加工，得到各种形状的导电嘴。
实施例5
本发明一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，包括以下步骤，将18.25公斤铜粉、2公斤钼粉、1公斤铬粉、3.75公斤钨粉混合，得第一混合物料；所述铜粉、钼粉、铬粉、钨粉为1.5～2.5微米的超细颗粒金属。向所述第一混合物料中加入6.5公斤96%以上浓度酒精放入湿磨机中充分搅拌时间为70～75小时，得第二混合物料；向第二混合物料掺入1.15公斤SBS胶黏剂，搅拌混合均匀，得第三混合物料，过50至100目筛；第三混合物 料经过挥发、降温至室温后，采用烘干机烘干至含水量在0.1%以下；将烘干后的第三混合物料制成合金粉粒，合金粉粒采用油压机经过模压成型后，20～25℃的室温条件下24小时内装入石墨舟皿，在真空淬火加压烧结炉内用氩气进行隔氧烧结至1500～1600℃，快速降温至100～150℃，回火至550～600℃，然后缓慢降温至200℃以下出炉，得到导电嘴毛坯。毛坯通过机械加工，得到各种形状的导电嘴。
实施例6
本发明一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，包括以下步骤，将17.25公斤铜粉、2公斤钼粉、1.25公斤铬粉、4.5公斤钨粉混合，得第一混合物料；所述铜粉、钼粉、铬粉、钨粉为1.5～2.5微米的超细颗粒金属。向所述第一混合物料中加入6公斤96%以上浓度酒精放入湿磨机中充分搅拌时间为70～75小时，得第二混合物料；向第二混合物料掺入1.15公斤SBS胶黏剂，搅拌混合均匀，得第三混合物料，过50至100目筛；第三混合物料经过挥发、降温至室温后，采用烘干机烘干至含水量在0.1%以下；将烘干后的第三混合物料制成合金粉粒，合金粉粒采用油压机经过模压成型后，20～25℃的室温条件下24小时内装入石墨舟皿，在天津电炉厂的真空淬火加压烧结炉内用氩气进行隔氧烧结至1500～1600℃，快速降温至100～150℃，回火至550～600℃，然后缓慢降温至100℃出炉，得到导电嘴毛坯，毛坯通过机械加工，得到各种形状的导电嘴。
以上实施例1至实施例6制备的导电嘴的参数如下表1所示：
参数的测定方法如下：密度测定方法：使用硬质合金密度测试仪，采用阿基米德浮力法对直径10mm，长度15mm试样进行直接测量，得出9.1g/cm3。
抗拉强度和延伸率的测量方法：采用根据国家试验规范的规定进行加工的直径d=10mm的圆形截面比例试样，在万能试验机上测得屈服点≥390N/mm2，测量断后延伸率≥16。
硬度的测量方法：采用洛氏硬度计，取三段试样，每个试样取三个点数 的平均值，得出硬度（HRB）范围在80-85之间。
导电率的测量方法：金属导电率测试仪检测其导电性能在20℃时≥68IACS(%)。
软化温度的测量方法：本产品毛坯在经过高温加热后，硬度降为原始硬度80%时，其温度为1200℃。
表1实施例1至实施例6制备的导电嘴的测定参数
实施例1至实施例6制备的导电嘴的耐磨性通过HT1000型高温磨擦磨损试验仪，对相同规格（直径10mm，长15mm试样）的铬锆铜和本铜合金产品在500度的温度下、惰性气体环境中、载荷300g下，进行磨损试验检测，三组试验对照（普通铬锆铜），得出结果，本方法制备的铜合金是普通铬锆铜耐磨性的3-5倍。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1：将以下重量百分比的铜粉68-73%、钼粉8-13%、铬粉4-6%及钨粉13-18%混合，得第一混合物料；
步骤2：向所述第一混合物料中加入96%以上浓度酒精放入湿磨机中充分搅拌，得第二混合物料，其中所述第一混合物料的质量与所述酒精的质量比例为5:1～1.5；
步骤3：向第二混合物料掺入胶粘结剂，其中所述第一混合物料与所述胶粘结剂的重量比例为20～22:1，搅拌混合均匀，得第三混合物料，过50～100目筛；
步骤4：所述第三混合物料经过挥发、降温至室温后，烘干；
步骤5：将烘干后的第三混合物料制成合金粉粒，所述合金粉粒模压成型后，室温24小时内装入石墨舟皿，在真空淬火加压烧结炉内用氩气进行隔氧烧结至1500～1600℃，快速降温至100～150℃，回火至550～600℃，然后缓慢降温至200℃以下出炉，得到导电嘴毛坯。
2.根据权利要求1所述一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，其特征在于，所述铜粉、钼粉、铬粉、钨粉均为1.5～2.5微米的超细颗粒金属。
3.根据权利要求1所述一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，其特征在于，所述胶黏剂为SBS胶黏剂。
4.根据权利要求1或2或3所述一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，其特征在于，步骤2所述向所述第一混合物料中加入96%以上浓度酒精放入湿磨机中充分搅拌时间为70～75小时。
5.根据权利要求1或2或3所述一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，其特征在于，步骤5所述烘干后的第三混合物料采用喷雾制粒机制成合金粉粒，所述合金粉粒采用油压机经过模压成型后，20～25℃条件下24小时内装入石墨舟皿。
6.根据权利要求1或2或3所述一种电工抗磨材料粉末合金导电嘴生产方法，其特征在于，步骤4所述第三混合物料经过挥发、降温至室温后，采用烘干机烘干至含水量在0.1%以下。
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