CN106735811A - 一种弧状界面微异型复合接点带的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弧状界面微异型复合接点带的制备方法，其特征在于，将待复合的贵金属面和贱金属面分别加工成凹凸圆弧状，然后利用连续滚焊技术将两金属焊合在一起，最后通过槽型轧辊将丝材轧制成所需形状的接点带。本发明为圆弧状界面的微异型复合接点带制备提供了方法，节省了复合接点带贵金属的使用量，提高了复合接点带的结合强度。

Description

一种弧状界面微异型复合接点带的制备方法
技术领域
本发明涉及一种弧状界面微异型复合接点带的制备方法，属于双金属复合材料技术领域。
背景技术
微异型复合接点带是一种横截面不规则，由多层金属材料复合构成的复合电接触材料。该接点带主要用于信息化产业、国防高科技产业及民用工业，如通讯继电器、按键、微型开关、数码开关、电路断路器、控制器及连接器等可靠性要求极高的场合，起到了重要的电能传递和信号输送的职能。由于采用多层材料复合而成，贵金属仅出现在接点带的表层或过渡层，因此大大的节省了贵金属的使用量。目前，存在某些产品根据自身使用要求将接点带界面设计为圆弧状，进一步降低了贵金属的使用量，但同时也进一步增大了其制备的难度。
中国专利CN1423292A公开了一种微异型复合接点带的超薄电接触层制备方法，该方法是将带材缠绕在滚筒上，使之成螺旋状排列，然后将滚筒置于真空磁控溅射装置内，并使滚筒旋转，利用磁控溅射技术在带材表面沉积形成电接触层。该方法能够得到纯度高、成分和厚度均匀的电接触层，保证了电接触层的质量稳定性。
中国专利CN101172314A公开了一种微异型复合接点带的制备方法，该方法通过连续滚焊技术把贵金属圆丝和基体带材直接进行复合，然后通过精密轧制或滚焊拉拔的方式对复合好的材料成型，制备出所需形状的产品。在该制备方法中，贵金属直接采用圆丝的形式，提高了贵金属与基体的复合比例，实现了电接触层与基体层宽度差别较大的微异型复合接点带的制备。
上述发明从不同方面上解决了微异型复合接点带的制备问题，但对于弧状界面微异型复合接点带的制备却未进行阐述。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种弧状界面微异型复合接点带的制备方法。
为了解决上述问题，本发明提供了一种弧状界面微异型复合接点带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：将贵金属线材的复合面加工为凹弧状界面，贱金属线材的复合面加工为凸弧状界面，经过超声波清洗和退火，分别缠绕在线轴上；
步骤2)：将贵贱金属凹凸面相对，分别通过至少一个导线轮进入导位系统，在电机轮的滚焊电极的作用下进行复合；
步骤3)：通过拉丝模具或槽型轧辊制作出所需形状的接点带。
优选地，所述贵金属线材的材质为金、金合金、银或银合金。
更优选地，所述金合金具体为AuAg10、AuNi5或AuPd20；所述银合金具体为AgNi10、AgNi15或AgNi20。
优选地，所述贱金属带的材质为铜、铜合金或镍。
更优选地，所述铜合金具体为CuNi20、CuNi30或BZn18-18。
优选地，所述贵金属线材与贱金属线材的尺寸相同，宽度均为0.6～2.0mm之间，厚度均为0.4～1.8mm。
优选地，所述贵金属线材为倒角、圆角结构或两者的结合。
优选地，所述贵金属线材的凹面与贱金属线材的凸面的曲率半径相同，复合面的弧状两端的点切线的角度为140°～170°。
优选地，所述步骤2)与步骤3)之间须将复合线材经过退火、拉拔工序。
更优选地，所述退火温度为550～820℃，保温时间为0.3～2min。
本发明通过改进复合前带材的形状和尺寸，利用连续滚焊技术来解决弧状界面微异型复合接点带产品的制备难题。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、为圆弧状界面的微异型复合接点带制备提供了方法，使界面形状得到控制；
2、在实现相同使用效果的前提下，较平直界面更加节省贵金属的使用量；
3、由于增加了接触面积，比同类型产品具有更高的结合强度，提高了产品成品率和质量；
4、由于界面的阻碍作用，有效的改善了在连续滚焊过程中上下层金属的横向偏移，能够将偏移量控制在0.01mm以下。
附图说明
图1为一种弧状界面微异型复合接点带制备装置的结构示意图；
图2为图1中A-A面的剖视图；
图3为图1中B-B面的剖视图；
图4为图1中C-C面的剖视图；
图5为实施例1制备的复合接点带的截面示意图；
图6为实施例2制备的复合接点带的截面示意图；
图7为实施例3制备的复合接点带的截面示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1-3采用如图1所示的装置，具体步骤为：
1、首先将贵金属带复合面轧制成凹弧状界面，如图2所示，根据产品的宽度、厚度以及界面形状尺寸设计出合适的宽度a、厚度b、倒角c及弧面角度α，贱金属丝材7复合面轧制成凸弧状界面，如图3所示，根据产品的宽度、厚度以及界面形状尺寸设计出合适的宽度a’、厚度b’及弧面角度α(a＝a’，b＝b’)，然后经过连续超声波清洗，去除表面的油污及其它附着物，最后将其缠绕在线轴1上；
2、将贵金属丝材3的线轴1放在上端，贱金属丝材7的线轴1放在下端，凹凸面相对通过导线轮2进入导位系统4，在电机轮5的滚焊电极的作用下进行复合，如图1所示；
3、在氮气保护气氛下进行退火，根据产品硬度要求设定退火温度和保温时间，退火温度在550～820℃，保温时间在0.3～2min；再经过拉拔等加工后，通过拉丝模具或槽型轧辊制作出所需形状的接点带6。
所述贵金属带的材质为金及金合金、银及银合金等，金及金合金包括Au、AuAg10、AuNi5、AuPd20；银及银合金包括Ag、AgNi10、AgNi15、AgNi20。
所述贱金属带的材质为铜及铜合金、镍等，铜及铜合金包括Cu、CuNi20、CuNi30、BZn18-18；
所述贵贱金属带的宽度尺寸应保持一致，为0.6～2.0mm之间，厚度尺寸在0.4～1.8mm。
所述贵贱金属带的凹凸面曲率半径应完全一致，圆弧两端点切线的角度在140°～170°之间。
实施例1
1、首先将贵金属AgNi10经过拉丝、轧制等工序加工成凹弧状界面，其中a＝1.0mm，b＝0.25mm，c为倒角，a方向倒角距离0.12mm，b方向倒角距离0.04mm，圆弧的两端点切线夹角a＝150°；将贱金属Ni经过拉丝、轧制等工序加工成凹弧状界面，其中a＝1.0mm，b＝0.45mm，圆弧的两端点切线夹角α＝150°。然后经过连续超声波清洗，去除表面的油污及其它附着物，最后将其缠绕在线轴上；
2、将贵金属线轴放在上端，贱金属线轴放在下端，凹凸面相对通过导位轮进入导位系统，调整滚焊参数，在滚焊电极的作用下进行复合；
3、在氮气保护气氛下进行退火，根据产品硬度要求设定退火温度为750℃，保温时间为1.5min；再经过拉拔等加工后，最后通过拉丝模具制作出图5所示的AgNi10/Ni接点带。
对滚焊后丝材进行金相检测，丝材的上下贵贱金属的中心线偏移量为0.006mm；对成品丝材进行金相检测，界面和图纸要求界面重合性较好；参考GB/T19446-2004对滚焊后和成品丝材进行正反扭转测试，放大镜观察未出现任何界面分层和开裂现象；该弧形界面较平直型界面节省AgNi10量达47.9％。
实施例2
1、首先将贵金属AgNi20经过拉丝、轧制等工序加工成凹弧状界面，其中a＝1.4mm，b＝0.5mm，c为倒角和倒圆角的结合，a方向倒角距离0.2mm，然后再倒圆角R0.04mm，b方向倒角距离0.15mm，圆弧的两端点切线夹角α＝140°；将贱金属CuNi30经过拉丝、轧制等工序加工成凹弧状界面，其中a＝1.4mm，b＝0.7mm，圆弧的两端点切线夹角α＝140°。然后经过连续超声波清洗，去除表面的油污及其它附着物，最后将其缠绕在线轴上；
2、将贵金属线轴放在上端，贱金属线轴放在下端，凹凸面相对通过导位轮进入导位系统，调整滚焊参数，在滚焊电极的作用下进行复合；
3、在氮气保护气氛下进行退火，根据产品硬度要求设定退火温度为800℃，保温时间为1.0min；a再经过拉拔等加工后，最后通过槽型轧辊制作出图6所示的AgNi20/CuNi30接点带。
对滚焊后丝材进行金相检测，丝材的上下贵贱金属的中心线偏移量为0.003mm；对成品丝材进行金相检测，界面和图纸要求界面重合性较好；参考GB/T19446-2004对滚焊后和成品丝材进行正反扭转测试，放大镜观察未出现任何界面分层和开裂现象；该弧形界面较平直型界面节省AgNi20量达71.3％。
实施例3
1、首先将贵金属AgNi15经过拉丝、轧制等工序加工成凹弧状界面，其中a＝2.0mm，b＝0.4mm，c为倒圆角R0.2mm，圆弧的两端点切线夹角a＝170°；将贱金属BZn18-18经过拉丝、轧制等工序加工成凹弧状界面，其中a＝2.0mm，b＝1.1mm，圆弧的两端点切线夹角α＝170°。然后经过连续超声波清洗，去除表面的油污及其它附着物，最后将其缠绕在线轴上；
2、将贵金属线轴放在上端，贱金属线轴放在下端，凹凸面相对通过导位轮进入导位系统，调整滚焊参数，在滚焊电极的作用下进行复合；
3、在氮气保护气氛下进行退火，根据产品硬度要求退火温度为700℃，保温时间为0.8min；再经过拉拔等加工后，最后通过槽型轧辊制作出图7所示的AgNi15/BZn18-18接点带。
对滚焊后丝材进行金相检测，丝材的上下贵贱金属的中心线偏移量为0.009mm；对成品丝材进行金相检测，界面和图纸要求界面重合性较好；参考GB/T19446-2004对滚焊后和成品丝材进行正反扭转测试，放大镜观察未出现任何界面分层和开裂现象；该弧形界面较平直型界面节省AgNi15量达40.1％。

Claims (10)

1.一种弧状界面微异型复合接点带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：将贵金属线材(3)的复合面加工为凹弧状界面，贱金属线材(7)的复合面加工为凸弧状界面，经过超声波清洗和退火，分别缠绕在线轴(1)上；
步骤2)：将贵贱金属凹凸面相对，分别通过至少一个导线轮(2)进入导位系统(4)，在电机轮(5)的滚焊电极的作用下进行复合；
步骤3)：通过拉丝模具或槽型轧辊制作出所需形状的接点带(6)。
2.如权利要求1所述的弧状界面微异型复合接点带的制备方法，其特征在于，所述贵金属线材(3)的材质为金、金合金、银或银合金。
3.如权利要求2所述的弧状界面微异型复合接点带的制备方法，其特征在于，所述金合金具体为AuAg10、AuNi5或AuPd20；所述银合金具体为AgNi10、AgNi15或AgNi20。
4.如权利要求1所述的弧状界面微异型复合接点带的制备方法，其特征在于，所述贱金属带的材质为铜、铜合金或镍。
5.如权利要求4所述的弧状界面微异型复合接点带的制备方法，其特征在于，所述铜合金具体为CuNi20、CuNi30或BZn18-18。
6.如权利要求1所述的弧状界面微异型复合接点带的制备方法，其特征在于，所述贵金属线材(3)与贱金属线材(7)的尺寸相同，宽度均为0.6～2.0mm之间，厚度均为0.4～1.8mm。
7.如权利要求1所述的弧状界面微异型复合接点带的制备方法，其特征在于，所述贵金属线材(3)为倒角、圆角结构或两者的结合。
8.如权利要求1所述的弧状界面微异型复合接点带的制备方法，其特征在于，所述贵金属线材(3)的凹面与贱金属线材(7)的凸面的曲率半径相同，复合面的弧状两端的点切线的角度(α)为140°～170°。
9.如权利要求1所述的弧状界面微异型复合接点带的制备方法，其特征在于，所述步骤2)与步骤3)之间须将复合线材经过退火、拉拔工序。
10.如权利要求9所述的弧状界面微异型复合接点带的制备方法，其特征在于，所述退火温度为550～820℃，保温时间为0.3～2min。
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