CN110828201A - 一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头 - Google Patents

一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头 Download PDF

Info

Publication number
CN110828201A
CN110828201A CN201910983601.1A CN201910983601A CN110828201A CN 110828201 A CN110828201 A CN 110828201A CN 201910983601 A CN201910983601 A CN 201910983601A CN 110828201 A CN110828201 A CN 110828201A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
contact
alloy
brazing
ring main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910983601.1A
Other languages
English (en)
Inventor
周兴
周宁
王小军
康迪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi Sirui Advanced Materials Co Ltd
Original Assignee
Shaanxi Sirui Advanced Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi Sirui Advanced Materials Co Ltd filed Critical Shaanxi Sirui Advanced Materials Co Ltd
Priority to CN201910983601.1A priority Critical patent/CN110828201A/zh
Publication of CN110828201A publication Critical patent/CN110828201A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/08—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools with one or more parts not made from powder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021—Composite material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021—Composite material
    • H01H1/023—Composite material having a noble metal as the basic material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Contacts (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Abstract

一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头，包括基体(1)，所述基体(1)上设置有多个孔槽，所述基体(1)的一端设置有多个盲孔(2)，所述盲孔(2)内设有触点(3)；所述基体(1)的材料采用CuCr合金或CuCrZr合金，所述基体(1)的外型结构采用导条冲压制备，所述孔槽和盲孔(2)采用机械加工制备；所述触点(3)的材料采用CuW合金，选用CuW50‑CuW80，电导≥34％IACS，硬度HB≥115；所述触点(3)与基体(1)的连接采用盲孔配合和焊接。本发明旨在解决动刀触头受电弧烧蚀而粘连造成触头失效及受热后强度差的缺陷，具有高的抗电弧烧蚀能力、高强度、高导电性等优点。

Description

一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头
技术领域
本发明属于触头制造技术领域，具体地，涉及一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头。
背景技术
环网供电是城市供电网的主要结构形式，而电压等级小于12KV的中压环网柜是实现该结构的主要设备。动刀触头为环网柜核心部件，因其工作环境，要求具有优良的耐电弧烧蚀能力、高强度、高导电性。
动刀触头为环网柜核心部件，目前市场动刀触头采用纯铜制备，纯铜软化温度低、受热后退火、强度差，且不耐电弧烧蚀。开关开断过程中，纯铜受电弧烧蚀而粘连，造成触头失效，导致开关柜失效。
现有技术中CN106736259B公开了一种低成本环网动刀触头的制作方法，介绍了压制-真空烧结-热等静压-氩弧焊接的制备方法，此方法真空烧结-热等静压烧结工序长、且氩弧焊接后触头材料退火造成强度低。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头。本发明旨在解决动刀触头受电弧烧蚀而粘连造成触头失效及受热后强度差的缺陷，具有高的抗电弧烧蚀能力、高强度、高导电性等优点。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头，包括基体，所述基体上设置有多个孔槽，所述基体的一端设置有多个盲孔，所述盲孔内设有触点；
所述基体的材料采用CuCr合金或CuCrZr合金，所述基体的外型结构采用导条冲压制备，所述孔槽和盲孔采用机械加工制备；
所述触点的材料采用CuW合金，选用CuW50-CuW80，电导≥34％IACS，硬度HB≥115；所述触点与基体的连接采用盲孔配合和焊接；焊接方式为感应钎焊或电阻焊焊接，焊料采用银钎料或铜基钎料，并用焊丝、焊片或焊膏辅助焊接；焊接后快速入水淬火，淬火后进行时效处理，时效温度430℃-500℃，保温时间1.5-4小时，时效后材料电导率≥80％IACS，硬度≥80HB。
优选的，所述CuCr合金中的Cr含量百分比为0.5-1.2％，余量为Cu；所述CuCrZr合金中Cr含量百分比为为0.5-1.2％、Zr含量百分比为0.03-0.3％，余量为Cu。
在上述任一方案中优选的是，所述CuW合金采用液相烧结法或熔渗法制备。
在上述任一方案中优选的是，所述触点通过机械加工成外型，为增大触点面积触点顶部设计为平面，可以为圆形或方形。
在上述任一方案中优选的是，所述CuCr合金采用以下方法制备而成：a.称取所述质量比例的铜粒和铬粒，并对原材料进行表面处理；其中选用氧含量为400-450ppm、粒径为20-30目的铜粒，选用氧含量低于500-600ppm、粒径在50-60目的铬粒；
b.将准备好的材料放到铺有石墨纸的石墨坩埚内，在氩气气氛保护下进行中频感应熔炼；采用真空感应炉进行熔炼，真空度为7-8*10-3Pa，氩气作为保护气，保护气体量为0.05-0.07MPa；熔炼过热度为160-180℃，并在该温度下保温10-15min；
c.将熔炼后的材料进行雾化吹粉，在4-6MPa的雾化压力下进行，采用直径为3-5mm的限制式喷嘴，达到一定过热度后进行雾化制粉；
d.选择55-65μm的合金粉末装填进石墨模具的模腔内，采用手动液压机对装好合金粉末的石墨模具进行预压，压力为9-10MPa，然后在装好CuCr混合粉末的石墨模具外围裹上4-6mm厚的碳毡，然后将其置于放电等离子烧结系统的炉膛中，抽真空至2-3Pa，通入直流脉冲电流，对CuCr混合粉末进行固结成形，工艺条件为：轴向压力为15-20MPa、升温速率为22-25℃/min、烧结温度为840-850℃、保温时间为8-10min；
e.将热压合金试样在管式炉内进行低温时效处理；低温时效处理在气氛保护管式炉内进行，时效时间为4.5-4.6h，时效温度为450-460℃。
在上述任一方案中优选的是，当采用感应钎焊时，采用感应钎焊温度控制器，其包括控制单元、用于感应工件钎焊时温度的温度感应器、钎焊施压体、压力感应器和高频电源；温度感应器连接控制单元并将工件钎焊时的温度反馈给控制单元；控制单元连接高频电源并控制高频电源的通断；高频电源连接压力感应器，压力感应器连接钎焊施压体。
在上述任一方案中优选的是，所述控制单元是设置了预设加热温度、预设保温温度和预设钎焊时间的控制器；该还包括用于放置所述待焊接工件的支撑座，所述钎焊施压体位于支撑座上方，所述钎焊施压体位于和触点的工位相配合的位置。
本发明是根据多年的实际应用实践和经验所得，采用最佳的技术手段和措施来进行组合优化，获得了最优的技术效果，并非是技术特征的简单叠加和拼凑，因此本发明具有显著的意义。
本发明的有益效果：
1.本发明旨在解决动刀触头受电弧烧蚀而粘连造成触头失效及受热后强度差的缺陷，具有高的抗电弧烧蚀能力、高强度、高导电性等优点。
2.本发明的基体材料引入杂质量少，合金成分均匀性好，操作简单，具有较高的导电率、强度、较高的致密度，使得合金在低温时效后导电率及强度升高明显；本发明的动刀触头制备工艺简单、周期短、生产效率高。
3.本发明实现了钎焊温度在钎焊过程的恒定，进而达到保证钎焊质量的目的；消除了由于工件装配误差及基体、触点加工公差以及感应器位置变化带来的钎焊时输入热量变化对钎焊质量的影响，从而保证了动刀触头的钎焊质量的稳定性。
附图简要说明
图1是根据本发明的耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头的侧视图；
图2是根据本发明的耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，但要求保护的范围并不局限于此。
实施例1
参见图1-2，一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头，包括基体1，所述基体1上设置有多个孔槽，所述基体1的一端设置有多个盲孔2，所述盲孔2内设有触点3；
所述基体1的材料采用CuCr合金或CuCrZr合金，所述基体1的外型结构采用导条冲压制备，所述孔槽和盲孔2采用机械加工制备；
所述触点3的材料采用CuW合金，选用CuW50-CuW80，电导≥34％IACS，硬度HB≥115；所述触点3与基体1的连接采用盲孔配合和焊接；焊接方式为感应钎焊或电阻焊焊接，焊料采用银钎料或铜基钎料，并用焊丝、焊片或焊膏辅助焊接；焊接后快速入水淬火，淬火后进行时效处理，时效温度430℃-500℃，保温时间1.5-4小时，时效后材料电导率≥80％IACS，硬度≥80HB。
所述CuCr合金中的Cr含量百分比为0.5-1.2％，余量为Cu；所述CuCrZr合金中Cr含量百分比为为0.5-1.2％、Zr含量百分比为0.03-0.3％，余量为Cu。
所述CuW合金采用液相烧结法或熔渗法制备。
所述触点3通过机械加工成外型，为增大触点面积触点顶部设计为平面，可以为圆形或方形。
所述CuCr合金采用以下方法制备而成：
a.称取所述质量比例的铜粒和铬粒，并对原材料进行表面处理；
其中选用氧含量为400-450ppm、粒径为20-30目的铜粒，选用氧含量低于500-600ppm、粒径在50-60目的铬粒；
b.将准备好的材料放到铺有石墨纸的石墨坩埚内，在氩气气氛保护下进行中频感应熔炼；采用真空感应炉进行熔炼，真空度为7-8*10-3Pa，氩气作为保护气，保护气体量为0.05-0.07MPa；熔炼过热度为160-180℃，并在该温度下保温10-15min；
c.将熔炼后的材料进行雾化吹粉，在4-6MPa的雾化压力下进行，采用直径为3-5mm的限制式喷嘴，达到一定过热度后进行雾化制粉；
d.选择55-65μm的合金粉末装填进石墨模具的模腔内，采用手动液压机对装好合金粉末的石墨模具进行预压，压力为9-10MPa，然后在装好CuCr混合粉末的石墨模具外围裹上4-6mm厚的碳毡，然后将其置于放电等离子烧结系统的炉膛中，抽真空至2-3Pa，通入直流脉冲电流，对CuCr混合粉末进行固结成形，工艺条件为：轴向压力为15-20MPa、升温速率为22-25℃/min、烧结温度为840-850℃、保温时间为8-10min；
e.将热压合金试样在管式炉内进行低温时效处理；低温时效处理在气氛保护管式炉内进行，时效时间为4.5-4.6h，时效温度为450-460℃。
当采用感应钎焊时，采用感应钎焊温度控制器，其包括控制单元、用于感应工件钎焊时温度的温度感应器、钎焊施压体、压力感应器和高频电源；温度感应器连接控制单元并将工件钎焊时的温度反馈给控制单元；控制单元连接高频电源并控制高频电源的通断；高频电源连接压力感应器，压力感应器连接钎焊施压体。
所述控制单元是设置了预设加热温度、预设保温温度和预设钎焊时间的控制器；该还包括用于放置所述待焊接工件的支撑座，所述钎焊施压体位于支撑座上方，所述钎焊施压体位于和触点3的工位相配合的位置。
实施例2
参见图1-2，一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头，包括基体1，所述基体1上设置有多个孔槽，所述基体1的一端设置有多个盲孔2，所述盲孔2内设有触点3；
所述基体1的材料采用CuCr合金或CuCrZr合金，所述基体1的外型结构采用导条冲压制备，所述孔槽和盲孔2采用机械加工制备；
所述触点3的材料采用CuW合金，选用CuW50-CuW80，电导≥34％IACS，硬度HB≥115；所述触点3与基体1的连接采用盲孔配合和焊接；焊接方式为感应钎焊或电阻焊焊接，焊料采用银钎料或铜基钎料，并用焊丝、焊片或焊膏辅助焊接；焊接后快速入水淬火，淬火后进行时效处理，时效温度430℃-500℃，保温时间1.5-4小时，时效后材料电导率≥80％IACS，硬度≥80HB。
所述CuCr合金中的Cr含量百分比为0.5-1.2％，余量为Cu；所述CuCrZr合金中Cr含量百分比为为0.5-1.2％、Zr含量百分比为0.03-0.3％，余量为Cu。
所述CuW合金采用液相烧结法或熔渗法制备。
所述触点3通过机械加工成外型，为增大触点面积触点顶部设计为平面，可以为圆形或方形。
所述CuCr合金采用以下方法制备而成：
a.称取所述质量比例的铜粒和铬粒，并对原材料进行表面处理；
其中选用氧含量为400-450ppm、粒径为20-30目的铜粒，选用氧含量低于500-600ppm、粒径在50-60目的铬粒；
b.将准备好的材料放到铺有石墨纸的石墨坩埚内，在氩气气氛保护下进行中频感应熔炼；采用真空感应炉进行熔炼，真空度为7-8*10-3Pa，氩气作为保护气，保护气体量为0.05-0.07MPa；熔炼过热度为160-180℃，并在该温度下保温10-15min；
c.将熔炼后的材料进行雾化吹粉，在4-6MPa的雾化压力下进行，采用直径为3-5mm的限制式喷嘴，达到一定过热度后进行雾化制粉；
d.选择55-65μm的合金粉末装填进石墨模具的模腔内，采用手动液压机对装好合金粉末的石墨模具进行预压，压力为9-10MPa，然后在装好CuCr混合粉末的石墨模具外围裹上4-6mm厚的碳毡，然后将其置于放电等离子烧结系统的炉膛中，抽真空至2-3Pa，通入直流脉冲电流，对CuCr混合粉末进行固结成形，工艺条件为：轴向压力为15-20MPa、升温速率为22-25℃/min、烧结温度为840-850℃、保温时间为8-10min；
e.将热压合金试样在管式炉内进行低温时效处理；低温时效处理在气氛保护管式炉内进行，时效时间为4.5-4.6h，时效温度为450-460℃。
当采用感应钎焊时，采用感应钎焊温度控制器，其包括控制单元、用于感应工件钎焊时温度的温度感应器、钎焊施压体、压力感应器和高频电源；温度感应器连接控制单元并将工件钎焊时的温度反馈给控制单元；控制单元连接高频电源并控制高频电源的通断；高频电源连接压力感应器，压力感应器连接钎焊施压体。
所述控制单元是设置了预设加热温度、预设保温温度和预设钎焊时间的控制器；该还包括用于放置所述待焊接工件的支撑座，所述钎焊施压体位于支撑座上方，所述钎焊施压体位于和触点3的工位相配合的位置。
在进行感应钎焊操作时，把预先涂覆了焊膏的基体1与触点3放置于支撑座上，保持基体1与触点3之间相互平行且距离一定，基体1与触点3之间设有钎料，然后钎焊施压体下压，由压力感应器控制对触点3施加压力p。接通高频电源，钎焊过程开始，工件开始加热，同时温度感应器也开始检测工件的加热温度，并把检测信号反馈给控制单元，控制单元控制高频电源，实现对工件加热温度的实时控制。当工件的加热温度达到预设加热温度，并满足预设钎焊时间后，高频电源自动断开，完成钎焊。
实施例3
参见图1-2，一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头，包括基体1，所述基体1上设置有多个孔槽，所述基体1的一端设置有多个盲孔2，所述盲孔2内设有触点3；
所述基体1的材料采用CuCr合金或CuCrZr合金，所述基体1的外型结构采用导条冲压制备，所述孔槽和盲孔2采用机械加工制备；
所述触点3的材料采用CuW合金，选用CuW50-CuW80，电导≥34％IACS，硬度HB≥115；所述触点3与基体1的连接采用盲孔配合和焊接；焊接方式为感应钎焊或电阻焊焊接，焊料采用银钎料或铜基钎料，并用焊丝、焊片或焊膏辅助焊接；焊接后快速入水淬火，淬火后进行时效处理，时效温度430℃-500℃，保温时间1.5-4小时，时效后材料电导率≥80％IACS，硬度≥80HB。
所述CuCr合金中的Cr含量百分比为0.5-1.2％，余量为Cu；所述CuCrZr合金中Cr含量百分比为为0.5-1.2％、Zr含量百分比为0.03-0.3％，余量为Cu。
所述CuW合金采用熔渗法或熔渗法制备。
所述触点3通过机械加工成外型，为增大触点面积触点顶部设计为平面，可以为圆形或方形。
所述CuCr合金采用以下方法制备而成：
a.称取所述质量比例的铜粒和铬粒，并对原材料进行表面处理；
其中选用氧含量为400-450ppm、粒径为20-30目的铜粒，选用氧含量低于500-600ppm、粒径在50-60目的铬粒；
b.将准备好的材料放到铺有石墨纸的石墨坩埚内，在氩气气氛保护下进行中频感应熔炼；采用真空感应炉进行熔炼，真空度为7-8*10-3Pa，氩气作为保护气，保护气体量为0.05-0.07MPa；熔炼过热度为160-180℃，并在该温度下保温10-15min；
c.将熔炼后的材料进行雾化吹粉，在4-6MPa的雾化压力下进行，采用直径为3-5mm的限制式喷嘴，达到一定过热度后进行雾化制粉；
d.选择55-65μm的合金粉末装填进石墨模具的模腔内，采用手动液压机对装好合金粉末的石墨模具进行预压，压力为9-10MPa，然后在装好CuCr混合粉末的石墨模具外围裹上4-6mm厚的碳毡，然后将其置于放电等离子烧结系统的炉膛中，抽真空至2-3Pa，通入直流脉冲电流，对CuCr混合粉末进行固结成形，工艺条件为：轴向压力为15-20MPa、升温速率为22-25℃/min、烧结温度为840-850℃、保温时间为8-10min；
e.将热压合金试样在管式炉内进行低温时效处理；低温时效处理在气氛保护管式炉内进行，时效时间为4.5-4.6h，时效温度为450-460℃。
当采用感应钎焊时，采用感应钎焊温度控制器，其包括控制单元、用于感应工件钎焊时温度的温度感应器、钎焊施压体、压力感应器和高频电源；温度感应器连接控制单元并将工件钎焊时的温度反馈给控制单元；控制单元连接高频电源并控制高频电源的通断；高频电源连接压力感应器，压力感应器连接钎焊施压体。
所述控制单元是设置了预设加热温度、预设保温温度和预设钎焊时间的控制器；该还包括用于放置所述待焊接工件的支撑座，所述钎焊施压体位于支撑座上方，所述钎焊施压体位于和触点3的工位相配合的位置。
进一步的，为了提高使用效果，所述CuCr合金采用以下方法制备而成：
a.制备CuCrZr合金基材：按照质量百分比混合均为70-80μm的Cu粉、Cr粉和Zr粉，进行熔炼和浇铸，所述熔炼的温度为1280-1290℃，所述浇铸的温度控制在1180-1190℃；然后铣面，热轧，热轧的温度为850-900℃，时间为2-3h；然后固溶处理，固溶处理的温度为950-980℃，时间为2-3h；然后一次冷轧，一次时效，一次时效的温度为500-550℃，时间为7-8h，冷却方式为空冷；然后二次冷轧，二次时效，二次时效的温度为450-480℃，时间为5-6h，冷却方式为随炉冷却；
b.将CuCrZr合金基材加热至430-450℃，保温时间为25-35min，同时将等径角挤压模具在同样温度预热，通过红外测温仪监测挤压温度，通过控制冷却水流量和温度保持挤压温度不发生变化；之后进行连续等径角挤压，模具转角为95-100°，挤压轮转速为5-7转/分钟，挤压道次为9-12道次；将挤压所得CuCrZr合金依次进行冷却、矫直和收线，即可获得所述CuCrZr合金。
该CuCrZr具有高强度、耐热性好，同时兼备了高导电性的优点。同时制备的设备与工艺简单，所得材料表面质量好，简化了生产工艺；避免了拉拔所导致的产品组织不均匀的问题，提高了生产效率。
测试：
利用金刚石切割机切取长度为100mm的CuCrZr合金，依次利用400#、1200#、2400#砂纸对合金表面进行机械研磨，利用SIGMATEST2.069型电导率仪测试棒材的导电率，并与初始态合金以及室温连续等径角挤压处理的合金进行比较，结果显示，本发明所处理的CuCrZr合金的导电率大约是初始态合金的1.5-2倍，是室温连续等径角挤压处理的合金的导电率的3-3.5倍。利用HVS-100型数显显微硬度仪测试了不同处理CuCrZr合金的显微硬度，载荷为100g，加载时间为15s。取8个点压痕硬度值的平均值作为最终结果，结果显示，本发明所处理的CuCrZr合金的显微硬度大约是初始态合金的2-3倍，是室温连续等径角挤压处理的合金硬度的1.2-1.5倍。
此外，为实现更优的技术效果，还可将上述实施例中的技术方案任意组合，以满足各种实际应用的需求。
由上述实施例可知，本发明旨在解决动刀触头受电弧烧蚀而粘连造成触头失效及受热后强度差的缺陷，具有高的抗电弧烧蚀能力、高强度、高导电性等优点。
本发明的基体材料引入杂质量少，合金成分均匀性好，操作简单，具有较高的导电率、强度、较高的致密度，使得合金在低温时效后导电率及强度升高明显；本发明的动刀触头制备工艺简单、周期短、生产效率高。
本发明实现了钎焊温度在钎焊过程的恒定，进而达到保证钎焊质量的目的；消除了由于工件装配误差及基体、触点加工公差以及感应器位置变化带来的钎焊时输入热量变化对钎焊质量的影响，从而保证了动刀触头的钎焊质量的稳定性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头，其特征在于，包括基体(1)，所述基体(1)上设置有多个孔槽，所述基体(1)的一端设置有多个盲孔(2)，所述盲孔(2)内设有触点(3)；
所述基体(1)的材料采用CuCr合金或CuCrZr合金，所述基体(1)的外型结构采用导条冲压制备，所述孔槽和盲孔(2)采用机械加工制备；
所述触点(3)的材料采用CuW合金，选用CuW50-CuW80，电导≥34％IACS，硬度HB≥115；所述触点(3)与基体(1)的连接采用盲孔配合和焊接；焊接方式为感应钎焊或电阻焊焊接，焊料采用银钎料或铜基钎料，并用焊丝、焊片或焊膏辅助焊接；焊接后快速入水淬火，淬火后进行时效处理，时效温度430℃-500℃，保温时间1.5-4小时，时效后材料电导率≥80％IACS，硬度≥80HB。
2.根据权利要求1所述的耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头，其特征在于，所述CuCr合金中的Cr含量百分比为0.5-1.2％，余量为Cu；所述CuCrZr合金中Cr含量百分比为为0.5-1.2％、Zr含量百分比为0.03-0.3％，余量为Cu。
3.根据权利要求1-2所述的耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头，其特征在于，所述CuW合金采用液相烧结法或熔渗法制备。
4.根据权利要求3所述的耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头，其特征在于，所述触点(3)通过机械加工成外型，为增大触点面积触点顶部设计为平面，可以为圆形或方形。
5.根据权利要求1-4所述的耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头，其特征在于，所述CuCr合金采用以下方法制备而成：
a.称取所述质量比例的铜粒和铬粒，并对原材料进行表面处理；其中选用氧含量为400-450ppm、粒径为20-30目的铜粒，选用氧含量低于500-600ppm、粒径在50-60目的铬粒；
b.将准备好的材料放到铺有石墨纸的石墨坩埚内，在氩气气氛保护下进行中频感应熔炼；采用真空感应炉进行熔炼，真空度为7-8*10-3Pa，氩气作为保护气，保护气体量为0.05-0.07MPa；熔炼过热度为160-180℃，并在该温度下保温10-15min；
c.将熔炼后的材料进行雾化吹粉，在4-6MPa的雾化压力下进行，采用直径为3-5mm的限制式喷嘴，达到一定过热度后进行雾化制粉；
d.选择55-65μm的合金粉末装填进石墨模具的模腔内，采用手动液压机对装好合金粉末的石墨模具进行预压，压力为9-10MPa，然后在装好CuCr混合粉末的石墨模具外围裹上4-6mm厚的碳毡，然后将其置于放电等离子烧结系统的炉膛中，抽真空至2-3Pa，通入直流脉冲电流，对CuCr混合粉末进行固结成形，工艺条件为：轴向压力为15-20MPa、升温速率为22-25℃/min、烧结温度为840-850℃、保温时间为8-10min；
e.将热压合金试样在管式炉内进行低温时效处理；低温时效处理在气氛保护管式炉内进行，时效时间为4.5-4.6h，时效温度为450-460℃。
6.根据权利要求5所述的耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头，其特征在于，当采用感应钎焊时，采用感应钎焊温度控制器，其包括控制单元、用于感应工件钎焊时温度的温度感应器、钎焊施压体、压力感应器和高频电源；温度感应器连接控制单元并将工件钎焊时的温度反馈给控制单元；控制单元连接高频电源并控制高频电源的通断；高频电源连接压力感应器，压力感应器连接钎焊施压体。
7.根据权利要求1-6所述的耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头，其特征在于，所述控制单元是设置了预设加热温度、预设保温温度和预设钎焊时间的控制器；该还包括用于放置所述待焊接工件的支撑座，所述钎焊施压体位于支撑座上方，所述钎焊施压体位于和触点(3)的工位相配合的位置。
CN201910983601.1A 2019-10-16 2019-10-16 一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头 Pending CN110828201A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910983601.1A CN110828201A (zh) 2019-10-16 2019-10-16 一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910983601.1A CN110828201A (zh) 2019-10-16 2019-10-16 一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110828201A true CN110828201A (zh) 2020-02-21

Family

ID=69549917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910983601.1A Pending CN110828201A (zh) 2019-10-16 2019-10-16 一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110828201A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102107327A (zh) * 2009-12-23 2011-06-29 中国科学院金属研究所 提高不连续增强铝基复合材料搅拌磨擦焊接头强度的工艺
JP2015007274A (ja) * 2013-06-25 2015-01-15 株式会社神戸製鋼所 溶接構造部材用アルミニウム合金鍛造材およびその製造方法
CN106736259A (zh) * 2016-11-11 2017-05-31 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种低成本环网动刀触头的制作方法
CN107604200A (zh) * 2017-09-06 2018-01-19 西安理工大学 一种时效增强型CuCr合金的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102107327A (zh) * 2009-12-23 2011-06-29 中国科学院金属研究所 提高不连续增强铝基复合材料搅拌磨擦焊接头强度的工艺
JP2015007274A (ja) * 2013-06-25 2015-01-15 株式会社神戸製鋼所 溶接構造部材用アルミニウム合金鍛造材およびその製造方法
CN106736259A (zh) * 2016-11-11 2017-05-31 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种低成本环网动刀触头的制作方法
CN107604200A (zh) * 2017-09-06 2018-01-19 西安理工大学 一种时效增强型CuCr合金的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104289781A (zh) 一种电触头的焊接方法
CN105132726B (zh) 一种适用于接触器的铜铬触头材料及其制备方法
CN102303216A (zh) 铜包铝排的生产方法
CN102978560A (zh) 银/铜基复合触头材料的制备工艺
CN111468719B (zh) 一种银氧化锡片状电触头及其制备方法
CN104907723A (zh) 自带增韧性合金的药芯银钎料
CN108998716A (zh) 一种电弧熔敷粉芯丝材及其高熵合金涂层的制备方法
CN109202243B (zh) 一种钽/不锈钢储能焊用中间层合金及其制备方法与焊接方法
CN109048019B (zh) 一种用于铜铝复合排的焊接工艺
CN100562956C (zh) 耐高温的银氧化物触头材料的制造方法
CN106312218B (zh) 利用一种脉冲电流辅助自阻加热装置局部快速钎焊的方法
CN103192203A (zh) 一种制备银钎料的工艺方法
CN102059424B (zh) 低压电器用触点带材复焊料的专用设备以及复焊料触点带材制备方法
CN102319966B (zh) 一种钛和钛合金钎焊用钎料及制备方法和钎焊方法
CN110828201A (zh) 一种耐电弧烧蚀、高强度环网柜动刀触头
CN107891214B (zh) 一种基于电弧增材的铜表面熔覆钨铜的方法
CN111468718B (zh) 一种银氧化铜片状电触头及其制备方法
CN103521866A (zh) 一种焊接温度可控单面双点的铜导线接头电阻钎焊工艺方法
WO2019100976A1 (zh) 一种长条银石墨电接触材料与焊料带材快速复合制备方法
CN104646846A (zh) 银铜钯金合金丝状钎料及其制备方法
Zhou et al. Constant current induction brazing process optimization of AgCdO15-Cu electrical contact
CN1493430A (zh) 等离子切割电极真空钎焊方法
FI86116C (fi) Foerfarande foer framstaellning av en haolprofil av syrefrikoppar och anvaendning av en saolunda framstaelld haolprofil foer elektriska ledningar.
CN114628179A (zh) 一种铜钨合金与铜合金的连接方法
CN111451497B (zh) 一种平行纤维强化银石墨带状触头材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200221