RU2301847C1 - Method of application of metal coat on current-transmitting surfaces of detachable contact connectors - Google Patents
Method of application of metal coat on current-transmitting surfaces of detachable contact connectors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2301847C1 RU2301847C1 RU2005137419/02A RU2005137419A RU2301847C1 RU 2301847 C1 RU2301847 C1 RU 2301847C1 RU 2005137419/02 A RU2005137419/02 A RU 2005137419/02A RU 2005137419 A RU2005137419 A RU 2005137419A RU 2301847 C1 RU2301847 C1 RU 2301847C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contact
- gallium
- applying
- copper
- metal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Contacts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при монтаже, ремонте и эксплуатационном обслуживании электротехнического оборудования ЛЭП, электрических станций, подстанций, контактных сетей электрифицированного транспорта, распределительных устройств промышленных предприятий и на заводах, выпускающих электротехническое оборудование.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in the installation, repair and maintenance of electrical equipment of power transmission lines, power plants, substations, contact networks of electrified vehicles, switchgears of industrial enterprises and factories producing electrical equipment.
Работа электрических сетей и электротехнического оборудования во многом зависит от качества и надежности многочисленных разборных контактных устройств, соединяющих отдельные участки электрической цепи. Переходное электрическое сопротивление в этих устройствах является причиной значительных потерь электроэнергии, недопустимого перегрева и даже обгорания контакт-деталей, а его тенденция к росту в процессе эксплуатации приводит к нестабильности параметров электрической цепи и необходимости частых отключений, переборок, ревизии и ремонта контактных соединений, то есть к увеличению трудоемкости и стоимости эксплуатационных расходов.The operation of electrical networks and electrical equipment largely depends on the quality and reliability of numerous collapsible contact devices connecting individual sections of the electrical circuit. Transient electrical resistance in these devices causes significant losses of electricity, unacceptable overheating and even burning of contact parts, and its tendency to increase during operation leads to instability of the electrical circuit parameters and the need for frequent disconnections, bulkheads, revision and repair of contact joints, i.e. to increase the complexity and cost of operating costs.
Наибольшее влияние на величину переходного электрического сопротивления оказывает высокое удельное сопротивление окисных и сульфидных пленок на токопередающих поверхностях контакт-деталей разборных контактных устройств. Поэтому в практике все способы, позволяющие уменьшить и стабилизировать это сопротивление, направлены на разрушение целостности этих пленок и нанесение на контактирующие поверхности специальных защитных покрытий, окисная пленка которых имеет более высокую электропроводность.The greatest influence on the magnitude of the transitional electrical resistance is exerted by the high resistivity of oxide and sulfide films on the current-carrying surfaces of contact parts of collapsible contact devices. Therefore, in practice, all methods to reduce and stabilize this resistance are aimed at destroying the integrity of these films and applying special protective coatings on the contacting surfaces, the oxide film of which has a higher electrical conductivity.
Широко применяются в настоящее время оловенирование и серебрение токопередающих поверхностей контактных устройств, а также использование в них токопроводящих смазок. Однако способы нанесения оловянистых и серебряных покрытий (гальваника, лужение, электроискровое и плазменное напыление) связаны либо с применением специального оборудования, либо со значительным нагревом контакт-деталей, что во многих случаях, особенно в условиях эксплуатации на действующем электрооборудовании, исключает возможность их использования. Что касается токопроводящих смазок, то, несмотря на простоту и доступность их применения, они могут лишь улучшить стабильность переходного электрического сопротивления, не снижая его величину. Кроме того, смазки имея в своем составе жидкую фракцию, которая может высыхать или вымораживаться, являются покрытием недолговременным. Следует также отметить, что использование токопроводящих смазок не решает такого актуального вопроса, как непосредственное соединение алюминиевых контакт-деталей с медными, которое является недопустимым из-за электрохимической коррозии, возникающей между ними при протекании тока в контактном устройстве.At present, tinning and silvering of current-transmitting surfaces of contact devices, as well as the use of conductive greases in them, are widely used. However, the methods of applying tin and silver coatings (electroplating, tinning, electrospark and plasma spraying) are associated either with the use of special equipment or with significant heating of contact parts, which in many cases, especially under operating conditions on existing electrical equipment, excludes the possibility of their use. As for conductive greases, despite the simplicity and affordability of their use, they can only improve the stability of the transient electrical resistance without reducing its value. In addition, lubricants having in their composition a liquid fraction that can dry or freeze, are short-lived coating. It should also be noted that the use of conductive lubricants does not solve such an urgent issue as the direct connection of aluminum contact parts with copper, which is unacceptable due to electrochemical corrosion that occurs between them when current flows in the contact device.
Поэтому в настоящее время на ЛЭП, в контактной сети электрифицированного транспорта, подстанциях и распредустройствах эксплуатируются десятки тысяч разборных контактных соединений без всяких защитных покрытий на токопередающих поверхностях. В этой ситуации разработка новых способов нанесения защитных металлических покрытий на токопередающие поверхности контактных устройств, доступных для применения в любых условиях эксплуатации и производства электротехнического оборудования, является весьма актуальной задачей, одним из эффективных путей снижения потерь электроэнергии, а также трудоемкости и стоимости эксплуатационных расходов.Therefore, at present, tens of thousands of collapsible contact joints without any protective coatings on current-transmitting surfaces are operated on power lines, in the contact network of electrified transport, substations and switchgears. In this situation, the development of new methods for applying protective metal coatings to the current-carrying surfaces of contact devices, which are available for use in any operating conditions and production of electrical equipment, is a very urgent task, one of the effective ways to reduce electricity losses, as well as labor and cost of operating costs.
Нанесение тонким слоем металлопокрытий на различные металлические поверхности называют лужением. Лужение может быть горячим или гальваническим. Способы гальванического нанесения металлопокрытий здесь не рассматриваются, так как они представляют собой процесс, который по своей физической сущности и используемому оборудованию резко отличается от предлагаемого способа.Drawing a thin layer of metal coatings on various metal surfaces is called tinning. Tinning can be hot or galvanic. Methods of galvanic deposition of metal coatings are not considered here, since they are a process that, in its physical essence and equipment used, differs sharply from the proposed method.
Известен способ получения покрытия для повышения надежности электрического контакта, основанный на ионно-плазменном напылении на подложку двойного сплава меди с хромом путем многократного изменения в процессе нанесения напряжения на подложке от опорного (90-120)В до (1000-2000)В и обратно [Авторское свидетельство СССР №1628564].A known method of producing a coating to improve the reliability of electrical contact, based on ion-plasma sputtering on a substrate of a double alloy of copper with chromium by repeatedly changing during application of voltage on the substrate from the reference (90-120) V to (1000-2000) V and vice versa [ USSR Copyright Certificate No. 1628564].
Однако этот способ может быть использован лишь в условиях стационарного заводского производства электротехнического оборудования.However, this method can only be used in a stationary factory production of electrical equipment.
Известен способ получения покрытия для снижения и стабилизации переходного сопротивления и, как следствие, потерь энергии в контактных соединениях путем применения жидкометаллической промежуточной среды [Измайлов В.В., Митюрев А.А. Трибологические аспекты применения жидких металлов в электрических контактах // Материалы Международной конференции "Электрические контакты". - С.-Пб., 1996. - С.52-53].A known method of producing a coating to reduce and stabilize the transition resistance and, as a consequence, energy losses in contact compounds by using a liquid metal intermediate medium [Izmailov VV, A. Mityurev Tribological aspects of the use of liquid metals in electrical contacts // Materials of the International Conference "Electrical Contacts". - S.-Pb., 1996. - S. 52-53].
Среди жидких металлов - претендентов на роль межконтактной проводящей среды - наиболее перспективен галлий и его сплавы. При этом наиболее перспективным направлением в электроконтактном материаловедении является создание композиционных материалов на основе твердого каркаса, пропитанного жидким металлом. В качестве материала каркаса используются металлы, практически не взаимодействующие с галлием: вольфрам или молибден.Among liquid metals - applicants for the role of intercontact conductive medium - the most promising gallium and its alloys. At the same time, the most promising direction in electrical contact materials science is the creation of composite materials based on a solid frame impregnated with liquid metal. As the frame material, metals are used that practically do not interact with gallium: tungsten or molybdenum.
Применение этого способа в электрических аппаратах снижает потери электроэнергии в контакте, экономит благородные и дефицитные цветные металлы, используемые в качестве покрытий в обычных электрических контактах.The application of this method in electrical devices reduces the loss of electricity in the contact, saves precious and scarce non-ferrous metals used as coatings in conventional electrical contacts.
Легкоплавкие сплавы на основе галлия, применяемые в композиционных жидкометаллических контактах, нетоксичны (галлий используется даже в стоматологии) и не являются дефицитными.The low-melting gallium-based alloys used in composite liquid metal contacts are non-toxic (gallium is used even in dentistry) and are not scarce.
Однако использование этого способа является, по сути дела, внесением вкладыша из пористого материала, пропитанного жидким металлом, компоненты которого имеют высокое удельное сопротивление. Введение этого вкладыша усложняет конфигурацию разборных контактных соединений и, следовательно, влечет за собой изменение стандартной конструкции этих соединений, требует изготовления матрицы и, кроме того, такие вкладышы являются недолговечными из-за окисления на воздухе жидкого галлия.However, the use of this method is, in fact, the introduction of a liner of a porous material impregnated with a liquid metal, the components of which have a high resistivity. The introduction of this insert complicates the configuration of collapsible contact compounds and, therefore, entails a change in the standard design of these compounds, requires the manufacture of a matrix, and, moreover, such inserts are short-lived due to the oxidation of liquid gallium in air.
Наиболее близким к заявляемому по назначению и совокупности существенных признаков является способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений путем лужения контактных поверхностей оловянно-свинцовым припоем с помощью паяльника [Максимихин Б.А. Технологические процессы пайки электромонтажных соединений. Ленинград, "Энергия", 1980. стр 42-46].Closest to the claimed purpose and combination of essential features is a method of applying a metal coating to the current-carrying surfaces of collapsible contact joints by tinning the contact surfaces with tin-lead solder using a soldering iron [B. Maksimikhin Technological processes of soldering electrical connections. Leningrad, "Energy", 1980. p. 42-46].
Способ осуществляют следующим образом. Очищают контактную поверхность от грязи и обезжиривают ее ацетоном, затем наносят на нее кистью жидкий флюс для удаления окисной пленки. При лужении стали, меди и ее сплавов используют спирто-канифольные флюсы типа КЭ, КС, ЛТИ-120, ЛТИ-115. Контактную поверхность разогревают паяльником или газовой горелкой до температуры 280-320°С. На нагретую до 280-320°С и покрытую флюсом поверхность переносят паяльником небольшое количество металлического покрытия, а затем, двигая паяльник в разных направлениях, выравнивают наносимый слой равномерно по всей поверхности. В качестве металлического покрытия для стали, меди и ее сплавов наносят оловянно-свинцовые припои типа ПОС-61, ПОС-40, ПОС-18, ПОСС4-6.The method is as follows. The contact surface is cleaned of dirt and degreased with acetone, then a liquid flux is applied to it with a brush to remove the oxide film. When tinning steel, copper and its alloys, alcohol-rosin fluxes of the type KE, KS, LTI-120, LTI-115 are used. The contact surface is heated with a soldering iron or gas burner to a temperature of 280-320 ° C. A small amount of metal coating is transferred with a soldering iron to a surface heated to 280-320 ° C and coated with a flux, and then, moving the soldering iron in different directions, the applied layer is leveled evenly over the entire surface. Tin-lead solders of the POS-61, POS-40, POS-18, POSS4-6 types are applied as a metal coating for steel, copper and its alloys.
Специфические контактные процессы взаимодействия твердого металла с жидким при температуре ниже температуры автономного плавления твердого металла представляют собой контактное твердо-жидкое плавление [Лашко Н.Ф., Лашко С.В. Контактные металлургические процессы при пайке. М., "Металлургия", 1977, стр.52-77]. Нанесение слоя жидкого металла на поверхность твердого при локальном контактном плавлении после затвердевания в металлургии называется напайкой. Результатом осуществления данного способа нанесения металлопокрытия является образование на токопередающих поверхностях контакт-деталей напайки оловянно-свинцового припоя толщиной до 0,5 мм.Specific contact processes of the interaction of a solid metal with a liquid at a temperature below the autonomous melting temperature of a solid metal are contact solid-liquid melting [Lashko NF, Lashko SV Contact metallurgical processes during soldering. M., "Metallurgy", 1977, pp. 52-77]. The application of a layer of liquid metal on a solid surface by local contact melting after hardening in metallurgy is called brazing. The result of the implementation of this method of applying a metal coating is the formation of soldering tin-lead solder with a thickness of up to 0.5 mm on the current-carrying surfaces of the contact parts.
Необходимость разогрева контакт-детали до температуры 280-320°С не позволяет использовать этот способ в реальных условиях обслуживания действующего или находящегося в стадии монтажа и ремонта электротехнического оборудования из-за высокой теплопроводности меди и ее сплавов и близости к контактным поверхностям участков токопроводов, покрытых изоляцией, для которой такая температура нагрева является недопустимой.The need to heat the contact part to a temperature of 280-320 ° C does not allow this method to be used in real service conditions of existing or in the process of installation and repair of electrical equipment due to the high thermal conductivity of copper and its alloys and proximity to the contact surfaces of the sections of conductors coated with insulation for which such a heating temperature is unacceptable.
Кроме того, нанесение с помощью этого способа металлопокрытия на алюминиевые поверхности требует подогрева этих поверхностей до температуры 400°С и выше, а нанесение припоя осуществляют втиранием последнего в контактную поверхность, что технологически сложно и трудновыполнимо.In addition, applying this method of metal coating on aluminum surfaces requires heating these surfaces to a temperature of 400 ° C and above, and applying solder is carried out by rubbing the latter into the contact surface, which is technologically difficult and difficult to accomplish.
Этот способ применяется главным образом в условиях стационарного заводского производства и практически не может использоваться в условиях эксплуатации действующего электротехнического оборудованияThis method is mainly used in the conditions of stationary factory production and can hardly be used in operating conditions of existing electrical equipment
В основу изобретения положена задача создания способа нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений, обеспечивающего снижение переходного электрического сопротивления этих соединений, стабилизацию его величины на уровне начальной сборки в течение всего срока его эксплуатации и возможность непосредственного соединения контакт-деталей, изготовленных из меди, алюминия и их сплавов при осуществлении этого способа как в условиях монтажа, ремонта и эксплуатационного обслуживания на действующих объектах электроэнергетики, так и для применения в стационарных условиях на предприятиях, выпускающих электротехническое оборудованиеThe basis of the invention is the creation of a method of applying a metal coating on the conductive surfaces of collapsible contact joints, which provides a reduction in the transient electrical resistance of these compounds, stabilization of its value at the level of the initial assembly during the entire period of its operation and the possibility of direct connection of contact parts made of copper, aluminum and their alloys in the implementation of this method as in the conditions of installation, repair and maintenance on stvuyuschih energy facilities, as well as for use in stationary conditions at factories producing electrical equipment
Поставленная задача решается тем, что в способе нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений, включающем очистку и обезжиривание контактной поверхности, нанесение на эту поверхность жидкого флюса, подогрев ее и нанесение металлического покрытия, согласно изобретению подогрев ведут до температуры 40-45°С, нанесение металлического покрытия осуществляют с помощью локального контактного плавления, а в качестве металлического покрытия наносят слой галлиевого сплава, имеющего температуру плавления не выше 30°С, толщиной не более. 0,1 ммThe problem is solved in that in the method of applying a metal coating on the conductive surfaces of collapsible contact joints, including cleaning and degreasing the contact surface, applying liquid flux to this surface, heating it and applying a metal coating, the heating according to the invention is carried out to a temperature of 40-45 ° C , the deposition of a metal coating is carried out using local contact melting, and as a metal coating, a layer of a gallium alloy having a temperature melting point not higher than 30 ° C, no more thick. 0.1 mm
При этом:Wherein:
- для контактной поверхности из стали, меди и ее сплавов в качестве жидкого флюса берут насыщенный водный раствор ZnCl2;- for the contact surface of steel, copper and its alloys as a liquid flux take a saturated aqueous solution of ZnCl 2 ;
- для контактной поверхности из алюминия и его сплавов в качестве жидкого флюса берут 10% водный раствор NaOH;- for the contact surface of aluminum and its alloys as a liquid flux take 10% aqueous solution of NaOH;
- на контакт-детали из стали наносят эвтектический сплав в составе, мас.%:- eutectic alloy in the composition, wt.%: is applied to the contact parts made of steel:
Галлий - 82Gallium - 82
Олово - 12Tin - 12
Цинк - 6Zinc - 6
- на контакт-детали из меди и ее сплавов наносят эвтектический сплав в составе, мас.%:- on the contact parts of copper and its alloys put a eutectic alloy in the composition, wt.%:
Галлий - 98,2Gallium - 98.2
Цинк - 1,79Zinc - 1.79
Медь - 0,01Copper - 0.01
- на контакт-детали из алюминия и его сплавов наносят сплав в составе, мас.%:- the contact parts of aluminum and its alloys are applied alloy in the composition, wt.%:
Галлий - 92Gallium - 92
Алюминий - 8Aluminum - 8
- на контакт-детали, одна из которых выполнена из меди, а другая - из алюминия, наносят сплав в составе, мас.%:- on the contact parts, one of which is made of copper, and the other is made of aluminum, an alloy is applied in the composition, wt.%:
Галлий - 95Gallium - 95
Цинк - 4Zinc - 4
Кадмий - 1Cadmium - 1
- после подогрева контактной поверхности перед нанесением на нее галлиевого сплава осуществляют ее механическую зачистку от окисной пленки.- after heating the contact surface before applying a gallium alloy on it, it is mechanically cleaned from the oxide film.
При нанесении на токопередающие поверхности разборных контактных соединений, слоя легкоплавкого галлиевого сплава, имеющего температуру плавления не выше 30°С, на последних после затвердевания образуется пленка твердого раствора толщиной 5-10 микрон из материала контакт-детали (подложка) и нанесенного на нее галлиевого сплава, которая образуется в результате локального контактного твердожидкого плавления, в процессе которого и происходит диффузионный взаимный перехода атомов твердого металла в жидкий, и наоборот (диффузионно-твердеющее металлопокрытие), а не наплавка нанесенного жидкого металла, как в известном решении, взятом за прототип.When a layer of fusible gallium alloy having a melting point of not higher than 30 ° C is applied to the current-carrying surfaces of the collapsible contact compounds, a film of a solid solution with a thickness of 5-10 microns is formed on the latter from the material of the contact part (substrate) and the gallium alloy deposited on it , which is formed as a result of local contact solid-liquid melting, during which a diffusive mutual transition of atoms of a solid metal into a liquid occurs, and vice versa (diffusion hardening e metal coating) and not deposited cladding liquid metal as in the known solution, which is taken as a prototype.
Полученное этим способом металлопокрытие представляет собой новое вещество, отличающееся по своим физическим и химическим свойствам как от материала контакт-детали, так и от нанесенного на ее токопередающую поверхность легкоплавкого галлиевого сплава, обеспечивающее снижение переходного электрического сопротивления этих соединений, стабилизацию его величины на уровне начальной сборки в течение всего срока его эксплуатации и возможность непосредственного соединения контакт-деталей, изготовленных из меди, алюминия и их сплавов.The metal coating obtained by this method is a new substance that differs in its physical and chemical properties both from the contact part material and from the fusible gallium alloy deposited on its current-transmitting surface, which provides a reduction in the transient electrical resistance of these compounds and stabilization of its value at the initial assembly level during the entire period of its operation and the possibility of direct connection of contact parts made of copper, aluminum and their alloys.
Применение в качестве материала покрытия галлиевого сплава позволило также снизить температуру подогрева до 40-45°С, что обеспечило возможность осуществления этого способа как в условиях монтажа, ремонта и эксплуатационного обслуживания на действующих объектах электроэнергетики, так и применения в стационарных условиях на предприятиях, выпускающих электротехническое оборудование.The use of a gallium alloy coating as a material also made it possible to reduce the heating temperature to 40-45 ° C, which made it possible to implement this method both in the conditions of installation, repair, and maintenance at operating facilities in the electric power industry, as well as in stationary conditions at enterprises manufacturing electrical equipment.
В результате нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений заявляемым способом переходное электрическое сопротивление в этих соединениях уменьшается:As a result of applying a metal coating to the conductive surfaces of collapsible contact compounds of the claimed method, the transient electrical resistance in these compounds is reduced:
- при выполнении контакт-деталей из алюминия в 10-20 раз,- when making contact parts from aluminum 10-20 times,
- при выполнении контакт-деталей из меди и алюминия в 3-7 раз,- when performing contact parts made of copper and aluminum 3-7 times,
- при выполнении контакт-деталей из меди в 1,4-2 раза,- when performing contact parts from copper in 1.4-2 times,
а также обеспечивается стабилизация переходного электрического сопротивления в разборных контактных соединениях всех типов на уровне первоначальной сборки в течение всего срока эксплуатации соединения и возможность непосредственного соединения контакт-деталей, изготовленных из меди, алюминия и их сплавов.It also provides stabilization of transient electrical resistance in collapsible contact joints of all types at the initial assembly level during the entire life of the connection and the possibility of direct connection of contact parts made of copper, aluminum and their alloys.
Все эти характеристики многократно подтверждены как в лабораторных, так и в условиях реальной эксплуатации на отдельных объектах электроэнергетики.All these characteristics are repeatedly confirmed both in laboratory and in actual use at individual facilities of the electric power industry.
На чертеже представлена зависимость величины переходного электрического сопротивления в разборных контактных соединениях от времени работы для контакт-деталей из различных материалов при различных типах покрытий токопередающих поверхностей.The drawing shows the dependence of the transient electrical resistance in collapsible contact joints on the operating time for contact parts of various materials for various types of coatings of conductive surfaces.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Очищают от грязи и обезжиривают контактную поверхность разборных контактных соединений ацетоном или спиртом. Для удаления окисной пленки наносят кистью на токопередающие поверхности контакт-деталей, изготовленных из стали, меди и ее сплавов насыщенный водный раствор хлористого цинка, для контакт деталей из алюминия и его сплавов - 10% раствор едкого натрия.They clean the dirt and degrease the contact surface of collapsible contact compounds with acetone or alcohol. To remove the oxide film, a saturated aqueous solution of zinc chloride is applied with a brush to the current-carrying surfaces of contact parts made of steel, copper and its alloys, and 10% sodium hydroxide solution is used for contacting parts from aluminum and its alloys.
Далее нагревают электрофеном контактную поверхность до температуры 40-45°С с помощью плоской или круглой металлической щетки, установленной на дрель, производят механическую зачистку контактной поверхности и сухой ветошью удаляют опилки. Затем с помощью тампона из пенопласта равномерно наносят на токопередающую поверхность тонкий слой галлиевого сплава специального состава, имеющего температуру плавления не выше 30°С, толщиной не более 0,1 мм:Next, the contact surface is heated with an electric hairdryer to a temperature of 40-45 ° C using a flat or round metal brush mounted on a drill, the contact surface is mechanically cleaned and sawdust is removed with a dry rag. Then, using a foam swab, a thin layer of a gallium alloy of a special composition having a melting point of not higher than 30 ° C and a thickness of not more than 0.1 mm is uniformly applied to the current-transmitting surface:
- на контакт-детали из меди и ее сплавов наносят сплав состава, мас.%:- on the contact parts of copper and its alloys are applied alloy composition, wt.%:
Галлий - 98,2Gallium - 98.2
Цинк - 1,79Zinc - 1.79
Медь - 0,01Copper - 0.01
- на контакт-детали из алюминия и его сплавов наносят сплав состава, мас.%:- on the contact parts of aluminum and its alloys are applied alloy composition, wt.%:
Галлий - 92Gallium - 92
Алюминий - 8Aluminum - 8
- на контакт-детали из стали наносят сплав состава, мас.%:- an alloy composition is applied to contact parts made of steel, wt.%:
Галлий - 82Gallium - 82
Олово - 12Tin - 12
Цинк - 6Zinc - 6
- на контакт-детали, одна из которых выполнена из меди, а другая - из алюминия, наносят сплав состава, мас.%:- on the contact parts, one of which is made of copper, and the other is made of aluminum, an alloy of the composition is applied, wt.%:
Галлий - 95Gallium - 95
Цинк - 4Zinc - 4
Кадмий - 1Cadmium - 1
После выполнения указанных операций контакт-деталь готова к сборке контактного соединения, а на ее токопередающей поверхности образуется защитная пленка толщиной 5-10 микрон, которая представляет собой твердый раствор из металла контакт-детали (подложки) и нанесенного галлиевого сплава.After performing these operations, the contact part is ready to assemble the contact compound, and a protective film 5-10 microns thick is formed on its current-transmitting surface, which is a solid solution of the metal of the contact part (substrate) and the deposited gallium alloy.
Предлагаемым способом металлопокрытие может быть нанесено на токопередающую поверхность контакт-детали, изготовленной из любого применяемого для этих целей металла: медь, алюминий, свинец, сталь и сплавы на их основе.The proposed method, the metal coating can be applied to the current-transmitting surface of the contact parts made of any metal used for these purposes: copper, aluminum, lead, steel and alloys based on them.
Способ осуществляют при температуре нагрева поверхности не выше 40-45°С и при этом не требуется использования какого-либо специального оборудования.The method is carried out at a surface heating temperature of not higher than 40-45 ° C and the use of any special equipment is not required.
Контакты с покрытием, нанесенным заявляемым способом, могут эксплуатироваться в агрессивных средах, внутри помещений и на открытом воздухе при температуре от -50°С до +500°С.Contacts with a coating applied by the claimed method can be operated in aggressive environments, indoors and outdoors at temperatures from -50 ° C to + 500 ° C.
Нанесенный в качестве металлопокрытия предлагаемым способом материал химически неактивен, не содержит токсичных и драгоценных металлов, а технология его нанесения не представляет опасности для здоровья человека.The material applied as a metal coating by the proposed method is chemically inactive, does not contain toxic and precious metals, and its application technology does not pose a risk to human health.
Применение способа позволяет исключить явление электрохимической коррозии, непосредственно соединить медные и алюминиевые контакты без каких-либо медных наплавок и вкладышей, что значительно упрощает конструкцию контактного устройства, снижает трудоемкость и стоимость его изготовления.The application of the method eliminates the phenomenon of electrochemical corrosion, directly connect the copper and aluminum contacts without any copper deposits and liners, which greatly simplifies the design of the contact device, reduces the complexity and cost of its manufacture.
Расход материала покрытия при осуществлении заявляемого способа составляет 100 г на 1 квадратный метр контактной поверхности.The consumption of coating material during the implementation of the proposed method is 100 g per 1 square meter of contact surface.
Основа металлического покрытия - галлий - выпускается отечественной промышленностью. Оптовая цена до последнего времени составляет 220$ за 1 кг.The basis of the metal coating - gallium - is produced by domestic industry. The wholesale price until recently is $ 220 per 1 kg.
Контактные устройства с покрытием, нанесенным заявляемым способом, успешно прошли испытания в специализированной лаборатории завода "СЭМЗ", входящего в Ассоциацию предприятий - испытательных центров высоковольтного электрооборудования "Энергосерт" (Протокол испытаний №17/Т4-02 от 27.06.02).Contact devices coated with the claimed method have been successfully tested in the specialized laboratory of the SEMZ plant, which is part of the Energosert Association of Enterprises - Testing Centers of High-Voltage Electric Equipment (Test Report No. 17 / T4-02 of 06.27.02).
На галлиевые сплавы, применяемые в качестве металлопокрытия в предлагаемом способе, получены "Санитарно-эпидемиологическое заключение №66.01.10.176. Т.000241.07.05. от 13.07.2005" и "Технические условия ТУ1768-001-71672579-2005", разрешающие использование данного материала практически во всех отраслях промышленной энергетики, на транспорте, в коммунальном хозяйстве и в военной технике.For gallium alloys used as metal coatings in the proposed method, the "Sanitary and epidemiological conclusion No. 66.01.10.176. T.000241.07.05. From 13.07.2005" and "Technical conditions TU1768-001-71672579-2005", allowing the use of this material in almost all branches of industrial energy, transport, utilities and military equipment.
Таким образом, использование заявляемого способа позволит повысить надежность работы электрических сетей и электротехнического оборудования, значительно уменьшить потери электроэнергии, а также трудоемкость и стоимость эксплуатационных расходов.Thus, the use of the proposed method will improve the reliability of electrical networks and electrical equipment, significantly reduce energy losses, as well as the complexity and cost of operating costs.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005137419/02A RU2301847C1 (en) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | Method of application of metal coat on current-transmitting surfaces of detachable contact connectors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005137419/02A RU2301847C1 (en) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | Method of application of metal coat on current-transmitting surfaces of detachable contact connectors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2301847C1 true RU2301847C1 (en) | 2007-06-27 |
Family
ID=38315525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005137419/02A RU2301847C1 (en) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | Method of application of metal coat on current-transmitting surfaces of detachable contact connectors |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2301847C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010077183A1 (en) * | 2008-12-30 | 2010-07-08 | Ryabov Vladimir Aleksandrovich | Separable electrical contact connection and method for processing same |
| RU2516189C2 (en) * | 2012-08-31 | 2014-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Энкон-сервис" (ООО "Энкон-сервис") | Method for application of metal coating to current-transmitting surfaces of dismountable contact connections |
| RU2598729C2 (en) * | 2014-09-08 | 2016-09-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Method of coating for electric contact |
| RU2777647C1 (en) * | 2021-12-27 | 2022-08-08 | Владимир Александрович Рябов | Method for application of protective conductive coating from gallium alloy on contact surface of electric contact joint |
| WO2023128796A1 (en) * | 2021-12-27 | 2023-07-06 | Владимир Александрович РЯБОВ | Method for applying protective metal coatings to contact surfaces of electrical contact connections |
-
2005
- 2005-12-01 RU RU2005137419/02A patent/RU2301847C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МАКСИМИХИН Б.А. Технологические процессы пайки электромонтажных соединений. - Л.: Энергия, 1980, с.42-46. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010077183A1 (en) * | 2008-12-30 | 2010-07-08 | Ryabov Vladimir Aleksandrovich | Separable electrical contact connection and method for processing same |
| RU2516189C2 (en) * | 2012-08-31 | 2014-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Энкон-сервис" (ООО "Энкон-сервис") | Method for application of metal coating to current-transmitting surfaces of dismountable contact connections |
| RU2598729C2 (en) * | 2014-09-08 | 2016-09-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Method of coating for electric contact |
| RU2777647C1 (en) * | 2021-12-27 | 2022-08-08 | Владимир Александрович Рябов | Method for application of protective conductive coating from gallium alloy on contact surface of electric contact joint |
| WO2023128796A1 (en) * | 2021-12-27 | 2023-07-06 | Владимир Александрович РЯБОВ | Method for applying protective metal coatings to contact surfaces of electrical contact connections |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104619883A (en) | Surface-treated plated material and method for producing same, and electronic component | |
| RU2516189C2 (en) | Method for application of metal coating to current-transmitting surfaces of dismountable contact connections | |
| RU2301847C1 (en) | Method of application of metal coat on current-transmitting surfaces of detachable contact connectors | |
| KR101968788B1 (en) | Solar cell interconnector material, solar cell interconnector, and solar cell with interconnector | |
| CN104778997A (en) | High-temperature and high-conductivity electrical wire and preparing method thereof | |
| CN102666938B (en) | Reflow plating Sn component | |
| JP3998731B2 (en) | Manufacturing method of current-carrying member | |
| US4360411A (en) | Aluminum electrical contacts and method of making same | |
| CN104204711A (en) | Sacrificial aluminum fins for failure mode protection of an aluminum heat exchanger | |
| Zhou et al. | On the analysis of metal droplets during cold metal transfer | |
| CN104625483A (en) | Low-residual and low-corrosivity aluminum soft soldering tin paste and manufacturing method thereof | |
| EA008524B1 (en) | Method for the formation of a good contact surface on an aluminium support bar and a support bar | |
| CN102220554A (en) | Method for surface modification treatment of X70 pipe line steel | |
| RU2580355C1 (en) | Method for application of metal coating on current-transmitting surfaces of contact joints | |
| FI114927B (en) | A method of forming a good contact surface with a cathode support bar and a support bar | |
| Goman et al. | Plating technology for contact joint performance improvement in electrical equipment | |
| RU2569856C2 (en) | Soldering method of heat exchanger | |
| CN106862691B (en) | A kind of copper-aluminium transition connection terminal soldering method | |
| Thwaites | The attainment of reliability in modern soldering techniques for electronic assemblies | |
| RU2690086C2 (en) | Method for application of metal coating on current-transmitting surfaces of contact joints | |
| JP5194266B2 (en) | Method for forming cermet film | |
| Tanimoto et al. | Pb-free plating for electronic components | |
| JPH02145794A (en) | Copper or copper alloy material plated with tin or solder reflowed and excellent in thermal peeling resistance | |
| RU176327U1 (en) | GROUNDER | |
| EP0381411A2 (en) | Methods of joining components |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081202 |