CN104795264A - 一种高压开关用耐弧铜钨触头的制造方法 - Google Patents

一种高压开关用耐弧铜钨触头的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铜钨耐弧触头的制造方法，主要技术内容涉及：1）钨粉预处理技术2）骨架钨粉造孔技术3）金属模单向压制技术4）卧式钼丝炉钨骨架预烧结技术5）卧式钼丝炉钨合金烧结渗铜技术6）电子束焊接技术。利用本发明技术制造的铜钨合金耐弧触头具有制作工艺简单，铜钨触头与导电端连接可靠不掉头，硬度高，导电导热性好，耐高温、耐电弧、抗烧蚀性好等一系列优点。

Description

一种高压开关用耐弧铜钨触头的制造方法
技术领域：
本发明属于电触头材料工艺制作技术，特别适用于高压开关用耐弧铜钨触头的一种制造方法。
背景技术：
铜钨合金触头是高压开关的心脏元件，通过它的分断和接通，达到传递、承受、断开、控制能量的目的。高压电触头在高电压、大电流、高温电弧的共同作用下其动作可靠性（不掉头）、耐久性（寿命）、稳定性（抗烧蚀性、抗熔焊性）是影响开关寿命、安全可靠及电网的稳定性的关键因素。
上述开关性能关联到电触头材料的性能制作，现有的电触头存在结合面铬成分偏析易发生掉头及抗烧损差的隐患。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种高压开关用耐弧铜钨触头的制造方法，具有安全可靠（不掉头）、耐久性好（寿命长）、稳定性好（抗烧蚀性好、抗熔焊性好）的特点。
本发明的技术方案如下：
一种高压开关用耐弧铜钨触头的制造方法，包括以下步骤：
（1）钨粉预处理技术：把4—8μm的钨粉置于不锈钢舟的卧式钼丝炉中，于400-650℃下还原性气氛保护下还原30分钟得到的具有表面活性的钨粉。
（2）骨架钨粉造孔技术：将活性钨粉与造孔剂\溶剂油按下列比例钨粉：SBP胶：溶剂油=1000:24:20进行称量后，在70-85℃真空环境下充分搅拌，得到分布均匀干燥的钨胶体粉；
（3）金属模单向压制技术：将钨胶体粉在金属钢模中于油压机下通过单向压制得到的骨架粉坯；
（4）卧式钼丝炉钨骨架预烧结技术：将步骤（3）中得到的骨架粉坯装入石墨舟中并在骨架坯的四周填充刚玉粉至填满整个石墨舟，将石墨舟置于卧式钼丝炉中在高温还原性气氛条件下将造孔剂除去，得到空隙分布均匀的钨骨架坯；
（5）卧式钼丝炉钨合金烧结渗铜技术：将步骤（4）得到的钨骨架坯进行结合面部分精加工与含铜材料组合，以含铜材料完全熔渗满骨架柸中的空隙为准，然后装在石墨舟中在惰性气体保护下于1200-1500℃℃烧结1-3小时冷却后得到的铜钨合金；
（6）电子束焊接技术：将经过固溶时效处理的铬青铜棒与步骤（5）得到的铜钨合金加工后通过电子束焊接形成整体触头。
本发明所述的还原性气氛为氢气或分解氨。
本发明步骤（5）中的含铜材料为T2铜棒、铬青铜棒中的任意一种。
本发明的有益效果是：本发明制作的耐弧铜钨触头具有安全可靠（不掉头）、耐久性好（寿命长）、稳定性好（抗烧蚀性好、抗熔焊性好）的特点。
附图说明：
图1 为开瓣动触头工艺流程。
具体实施方式：
下面结合实例进行发明内容说明：
一种高压开关用耐弧铜钨触头的制造方法，包括以下步骤：
（1）钨粉预处理技术：把4—8μm的钨粉置于不锈钢舟的卧式钼丝炉中，于400-650℃下还原性气氛保护下还原30分钟得到的具有表面活性的钨粉。
（2）骨架钨粉造孔技术：将活性钨粉与造孔剂\溶剂油按下列比例钨粉：SBP胶：溶剂油=1000:24:20进行称量后，在70-85℃真空环境下充分搅拌，得到分布均匀干燥的钨胶体粉；
（3）金属模单向压制技术：将钨胶体粉在金属钢模中于油压机下通过单向压制得到的骨架粉坯；
（4）卧式钼丝炉钨骨架预烧结技术：将步骤（3）中得到的骨架粉坯装入石墨舟中并在骨架坯的四周填充刚玉粉至填满整个石墨舟，将石墨舟置于卧式钼丝炉中在高温还原性气氛条件下将造孔剂除去，得到空隙分布均匀的钨骨架坯；
（5）卧式钼丝炉钨合金烧结渗铜技术：将步骤（4）得到的钨骨架坯进行结合面部分精加工与含铜材料组合，以含铜材料完全熔渗满骨架柸中的空隙为准，然后装在石墨舟中在惰性气体保护下于1200-1500℃烧结1-3小时冷却后得到的铜钨合金；
（6）电子束焊接技术：将经过固溶时效处理的铬青铜棒与步骤（5）得到的铜钨合金加工后通过电子束焊接形成整体触头。
实施例1 步骤1中的温度为400℃，步骤（2）中的温度为70℃，步骤（5）中的温度为1200℃。
实施例2步骤1中的温度为650℃，步骤（2）中的温度为85℃步骤（5）中的温度为1500℃。
实施例3步骤1中的温度为600℃，步骤（2）中的温度为80℃，步骤（5）中的温度为1450℃。
采用本发明制造的CuW80电触头产品性能如下：成分Cu%=20.1%，电阻率＝4.3μΩ.cm，硬度HB=230，铬青铜部分：电阻率＝1.95μΩ.cm，硬度HB=120。

Claims (3)

1.一种高压开关用耐弧铜钨触头的制造方法，包括以下步骤：
（1）钨粉预处理技术：把4—8μm的钨粉置于不锈钢舟的卧式钼丝炉中，于400-650℃下还原性气氛保护下还原30分钟得到的具有表面活性的钨粉；
（2）骨架钨粉造孔技术：将活性钨粉与造孔剂\溶剂油按下列比例钨粉：SBP胶：溶剂油=1000:24:20进行称量后，在70-85℃真空环境下充分搅拌，得到分布均匀干燥的钨胶体粉；
（3）金属模单向压制技术：将钨胶体粉在金属钢模中于油压机下通过单向压制得到的骨架粉坯；
（4）卧式钼丝炉钨骨架预烧结技术：将步骤（3）中得到的骨架粉坯装入石墨舟中并在骨架坯的四周填充刚玉粉至填满整个石墨舟，将石墨舟置于卧式钼丝炉中在高温还原性气氛条件下将造孔剂除去，得到空隙分布均匀的钨骨架坯；
（5）卧式钼丝炉钨合金烧结渗铜技术：将步骤（4）得到的钨骨架坯进行结合面部分精加工与含铜材料组合，以含铜材料完全熔渗满骨架柸中的空隙为准，然后装在石墨舟中在惰性气体保护下于1200-1500℃烧结1-3小时冷却后得到的铜钨合金；
（6）电子束焊接技术：将经过固溶时效处理的铬青铜棒与步骤（5）得到的铜钨合金加工后通过电子束焊接形成整体触头。
2.根据权利要求1所述的一种高压开关用耐弧铜钨触头的制造方法，其特征在于：所述的还原性气氛为氢气或分解氨。
3.根据权利要求1所述的一种高压开关用耐弧铜钨触头的制造方法，其特征在于：步骤（5）中的含铜材料为T2铜棒、铬青铜棒中的任意一种。
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