CN111546015B - 一种异型复合界面的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异型复合界面的制造方法，包括放线轮、导线轮、导位孔、点焊电极、氢气保护管、热轧辊、收线轮，该方法包括以下步骤：带材整形：使用冷轧凹凸辊对基材进行精密开槽，使用模具整形贵金属带，使之匹配基材冷轧槽的尺寸；带材清洗及退火：使用超声波清洗基材和贵金属带，去除表面油污，并在还原气氛中热处理至退火态；带材点焊定位及复合：在收放线装置的配合下，通过导位孔限位后，经过点焊电机进行点焊，达到定位的效果。本发明方法采用单体金属的批量冷轧精加工和复合带精确定位的方式，提高了材料的利用率，减少了生产过程中的不稳定性，可以高效、高质量的获得需要的异型界面形状，保证带材头尾界面形状的均一性和稳定性。

Description

一种异型复合界面的制造方法
技术领域
本发明涉及一种制造方法，特别涉及一种异型复合界面的制造方法。
背景技术
众所周知，异型复合接点带常用于继电器和开关领域，是一种多层复合、界面较小的电接触材料。制备复合接点带，常用具有优良耐腐蚀性、抗熔焊、抗黏连和低的接触电阻的贵金属及其合金作为电接触层，而铜、镍或铜镍合金作为其基层使用；这种复合结构主要目的：①节约贵金属使用量；②降低生产成本；③充分利用不同金属或合金的综合性能。但是随着市场竞争的激烈和成本的降低，为了减少贵金属的使用程度，厂家在复合接点带的界面上进行修改，设计不同界面形状的触电材料，来改善贵金属的成本；
常见的复合带界面形状，为平状界面，弧状界面以及异型界面；尤其对异型复合界面的尺寸要求较多，在批量化生产过程中，按常规的生产流程，其界面的精度和稳定性较差，头尾的均一性较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种异型复合界面的制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种异型复合界面的制造方法，包括放线轮、导线轮、导位孔、点焊电极、氢气保护管、热轧辊、收线轮，该方法包括以下步骤：
(1)带材整形：使用冷轧凹凸辊对基材进行精密开槽，使用模具整形贵金属带，使之匹配基材冷轧槽的尺寸；
(2)带材清洗及退火：使用超声波清洗基材和贵金属带，去除表面油污，并在还原气氛中热处理至退火态；
(3)带材点焊定位及复合：在收放线装置的配合下，通过导位孔限位后，经过点焊电机进行点焊，达到定位的效果；点焊后的带材，经过氢气保护管还原被点焊氧化的金属后，进行热轧辊复合，并形成结合强度和贵金属覆盖形状；
(4)复合带整形：复合带材通过模具进行整形，获得具有异型复合界面的接点带。
作为本发明的一种优选技术方案，所述基材材质为铜、镍或铜镍合金任意一种，所述贵金属带为银、银镍合金和银氧化锡任意一种。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤一中使用冷轧凹凸辊对基材进行精密开槽，槽型为矩形槽，所述贵金属带为矩形带，矩形带的宽度尺寸匹配基材的槽宽。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤三中使用导位孔进行限位，导位孔的尺寸按照进丝的形状进行设计，其中限位偏差不超过0.01。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤三种点焊的间隔和频率，根据热轧收线速度进行设置，点焊的间隔不超过3cm。
作为本发明的一种优选技术方案，其中热轧复合法贵金属覆盖形状，贵金属可铺满基材表面也可部分覆盖基层。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明方法中，采用单体金属的批量冷轧精加工和复合带精确定位的方式，提高了材料的利用率，减少了生产过程中的不稳定性，可以高效、高质量的获得需要的异型界面形状，保证带材头尾界面形状的均一性和稳定性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为点焊定位热轧复合示意图；
图2为基材截面图；
图3为贵金属截面图；
图4为导位后截面图；
图5为热轧复合后截面图；
图6为产品界面示意图；
图中：1、放线轮；2、导线轮；3、导位孔；4、点焊电极；5、氢气保护管；6、热轧辊；7、收线轮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-6所示，本发明提供一种异型复合界面的制造方法，包括放线轮1、导线轮2、导位孔3、点焊电极4、氢气保护管5、热轧辊6、收线轮7，该方法包括以下步骤：
(1)带材整形：使用冷轧凹凸辊对基材进行精密开槽，使用模具整形贵金属带，使之匹配基材冷轧槽的尺寸；
(2)带材清洗及退火：使用超声波清洗基材和贵金属带，去除表面油污，并在还原气氛中热处理至退火态；
(3)带材点焊定位及复合：在收放线装置的配合下，通过导位孔3限位后，经过点焊电机4进行点焊，达到定位的效果；点焊后的带材，经过氢气保护管5还原被点焊氧化的金属后，进行热轧辊6复合，并形成结合强度和贵金属覆盖形状；
(4)复合带整形：复合带材通过模具进行整形，获得具有异型复合界面的接点带。
基材材质为铜、镍或铜镍合金任意一种，贵金属带为银、银镍合金和银氧化锡任意一种。
步骤一中使用冷轧凹凸辊对基材进行精密开槽，槽型为矩形槽，所述贵金属带为矩形带，矩形带的宽度尺寸匹配基材的槽宽。
步骤三中使用导位孔进行限位，导位孔的尺寸按照进丝的形状进行设计，其中限位偏差不超过0.01。
步骤三种点焊的间隔和频率，根据热轧收线速度进行设置，点焊的间隔不超过3cm。
其中热轧复合法贵金属覆盖形状，贵金属可铺满基材表面也可部分覆盖基层。
具体设计方案如下：
将基材拉拔为直径1.5-2.5mm的圆丝，使用凹凸辊进行轧制成精密定位的矩形槽，矩形槽的宽度按照成品界面的异型情况等比例设计，(如图2)；将贵金属拉拔为1.0-1.5mm的圆丝，使用平辊轧制扁平状后拉拔为矩形丝，矩形丝的尺寸根据基材的槽宽和成品贵金属的使用量综合评估确定，(如图3)；
采用超声波清洗去除基材和贵金属带材表面油污和污染物，并在连续退火炉中进行热处理调整硬度，保护气体为氢气、氮气等惰性或还原性气体，退火温度控制在500-800℃范围内，退火速度控制在2-15m/min，最后缠绕的收线轮上，作为热复合前材料；
将退火后的基材和贵金属带，装在相应的放线轮上；
将基材和贵金属带通过导线轮，保证线材平直进入导位孔，确保贵金属带卡在基材的矩形槽后(如图4)，采用点焊机进行点焊固定，点焊参数范围：电极电流1-5KA，电压1-60V；电极压力0.5-3MPa，点焊间距2-5cm，速度2-10m/min；
5、点焊固定后的带材，穿过氢气保护管，还原点焊氧化物后进入热轧辊。热轧参数范围：，输入电压1-20V，反馈电流1-50A；热轧能量计算：Q＝I2RT。将复合好的复合材料绕制到线轴上，通过压下量，可以获得(如图5)所示的形状；
6、后续可以通过热处理提高层间结合强度和调整力学性能，退火温度控制在500-850℃；
7、将复合好的复合材料进行轧制加工获得成品，获得需要的复合界面(如图6)
其中复合带的层数为2层；
其中复合带基体层为铜、镍或铜镍合金，贵金属层为银、银镍合金、银氧化锡；
其中异型复合界面形状为居中型式，界面带凹槽，上表面全覆盖；
其中异型复合界面凹槽深度0.1-1.5mm。
将直径2.0mm的CuNi30进行凹凸辊冷轧，轧制成槽宽1.37mm槽深0.30mm的型材；将直径1.29mm的AgNi10平轧成尺寸1.53*0.90的扁带，过模具1.37*0.82的拉丝模具成矩形带材；将两种带材用通过式超声波清洗机进行超声波清洗，超声波清洗后，以800℃6m/min的速度在氢气的保护气氛中进行退火处理，氢气流量0.5L/min，氢气压力0.1KPa；
将CuNi30型材和AgNi10带材装上放线轮，通过导位嘴定位后，进行点焊，点焊电流参数3.2KA，间距3cm，点焊固定后，通过氢气保护管内进行还原反应，去除氧化物；通过热轧辊压力将AgNi10平铺在CuNi30表面，热轧压下量约20％，加热电压10V，最后将复合好的带材缠绕至收线轮；将复合好的双层带材通过热处理调整力学性能参数，并加工成精密型材。
本发明方法中，采用单体金属的批量冷轧精加工和复合带精确定位的方式，提高了材料的利用率，减少了生产过程中的不稳定性，可以高效、高质量的获得需要的异型界面形状，保证带材头尾界面形状的均一性和稳定性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (5)

1.一种异型复合界面的制造方法，包括放线轮(1)、导线轮(2)、导位孔(3)、点焊电极(4)、氢气保护管(5)、热轧辊(6)、收线轮(7)，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)带材整形：使用冷轧凹凸辊对基材进行精密开矩形槽，矩形槽的宽度按照成品界面的异型情况等比例设计；使用模具整形贵金属带为矩形带，矩形带的宽度尺寸匹配基材上矩形槽的槽宽；
(2)带材清洗及退火：使用超声波清洗步骤(1)得到的基材和贵金属带，去除表面油污，并在还原气氛中热处理至退火态；最后缠绕到 收线轮上；
(3)带材点焊定位及复合：将步骤(2)退火后的基材和贵金属带，装在相应的放线轮(1)上，将基材和贵金属带通过导线轮(2)，保证线材平直进入导位孔(3)，确保贵金属带卡在基材的矩形槽后，经过点焊电极(4)对基材和贵金属带进行点焊固定，点焊参数范围：电极电流1-5KA、电压1-60V、电极压力0.5-3MPa，点焊间距2-5cm，速度2-10m/min；点焊定位后的带材，经过氢气保护管(5)还原被点焊氧化的金属后，进行热轧辊(6)复合，形成结合强度和贵金属覆盖形状，并将复合好的复合材料绕制到收线轮(7)上；
(4)复合带整形：复合带材通过模具进行整形，获得具有异型复合界面的接点带。
2.根据权利要求1所述的一种异型复合界面的制造方法，其特征在于，所述基材材质为铜、镍或铜镍合金任意一种，所述贵金属带为银、银镍合金和银氧化锡任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种异型复合界面的制造方法，其特征在于，步骤(3)中使用导位孔进行限位定位，导位孔的尺寸按照进丝的形状进行设计。
4.根据权利要求1所述的一种异型复合界面的制造方法，其特征在于，步骤(3)中点焊的间隔和频率，根据热轧收线速度进行设置，点焊的间隔不超过3cm。
5.根据权利要求1所述的一种异型复合界面的制造方法，其特征在于，其中步骤(3)中热轧复合的贵金属覆盖形状，贵金属可铺满基材表面，也可部分覆盖基材。
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