RU2580355C1 - Method for application of metal coating on current-transmitting surfaces of contact joints - Google Patents
Method for application of metal coating on current-transmitting surfaces of contact joints Download PDFInfo
- Publication number
- RU2580355C1 RU2580355C1 RU2014147279/02A RU2014147279A RU2580355C1 RU 2580355 C1 RU2580355 C1 RU 2580355C1 RU 2014147279/02 A RU2014147279/02 A RU 2014147279/02A RU 2014147279 A RU2014147279 A RU 2014147279A RU 2580355 C1 RU2580355 C1 RU 2580355C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bismuth
- contact
- current
- metal coating
- alloy based
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
- C23C26/02—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно к области монтажа, ремонта и обслуживания электротехнического оборудования.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to the field of installation, repair and maintenance of electrical equipment.
В электрических сетях и электротехническом оборудовании используется большое количество контактных соединений различных видов и типов. Общей проблемой эксплуатации контактных соединений, влияющей на надежность и экономичность работы электрических сетей и электротехнического оборудования, является рост переходного сопротивления при эксплуатации контактных соединений в результате образования оксидных пленок и износа рабочих поверхностей контактных соединений (в подвижных контактах). Повышенное переходное сопротивление является причиной потерь электрической энергии, нагрева контакт-деталей и может привести к возгораниям, обрывам электрических цепей и аварийным отключениям. Для уменьшения указанных явлений требуется постоянный контроль состояния контактных соединений и проведение ряда регламентных работ. Принципиальным решением для повышения надежности и экономичности работы контактных соединений является применение на рабочих поверхностях контакт-деталей защитных металлических покрытий, причем в ряде случаев их применение требуется по ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования».In electrical networks and electrical equipment, a large number of contact connections of various types and types are used. A common problem in the operation of contact joints, which affects the reliability and efficiency of electrical networks and electrical equipment, is the increase in transient resistance during the operation of contact joints as a result of the formation of oxide films and wear of the working surfaces of contact joints (in moving contacts). Increased transition resistance causes loss of electrical energy, heating of contact parts and can lead to fires, breaks in electrical circuits and emergency shutdowns. To reduce these phenomena, constant monitoring of the state of contact joints and a series of routine maintenance are required. A fundamental solution to improve the reliability and efficiency of contact joints is to use protective metal coatings on the working surfaces of the contact parts, and in some cases their use is required according to GOST 10434-82 “Contact electrical connections. Classification. General technical requirements. "
Известен способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности электрических контактов путем лужения контактных поверхностей оловянно-свинцовым припоем с помощью паяльника [Максимихин Б.А. Технологические процессы пайки электромонтажных соединений. Л.: Энергия, 1980]. Данный способ предполагает нагрев контактной поверхности до 280-320°C. Необходимость разогрева до указанного диапазона температур не позволяет использовать данный способ в практике монтажа и ремонта контактных соединений из-за высокой теплопроводности материала контактных соединений и проводников и близости к контактным соединениям участков проводников покрытых изоляцией, для которой температуры 280-320°C являются недопустимыми.A known method of applying a metal coating on the conductive surfaces of electrical contacts by tinning the contact surfaces with tin-lead solder using a soldering iron [B. Maksimikhin Technological processes of soldering electrical connections. L .: Energy, 1980]. This method involves heating the contact surface to 280-320 ° C. The need to warm up to the indicated temperature range does not allow using this method in the practice of mounting and repairing contact joints due to the high thermal conductivity of the material of the contact joints and conductors and the proximity to the contact joints of the sections of conductors coated with insulation, for which temperatures of 280-320 ° C are unacceptable.
Известны способы нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений с помощью процесса контактного твердо-жидкого плавления [Лашко Н.Ф., Лашко С.В. Контактные металлургические процессы при пайке. М.: Металлургия, 1977] с использованием легкоплавких сплавов на основе галлия, описанные в патенте РФ №2301847 (C23C 26/02, 01.12.2005) и патенте РФ №2411305 (C23C 26/02, C23G 1/00, H01R 24/00, C22C 28/00, 30.12.2008).Known methods for applying a metal coating on the conductive surfaces of collapsible contact compounds using the process of contact solid-liquid melting [Lashko NF, Lashko SV Contact metallurgical processes during soldering. M .: Metallurgy, 1977] using fusible gallium-based alloys described in RF patent No. 2301847 (C23C 26/02, 12/01/2005) and RF patent No. 2411305 (C23C 26/02, C23G 1/00, H01R 24 / 00, C22C 28/00, 12/30/2008).
Одним из общих недостатков способов является наличие эффекта охрупчивания алюминия галлием и сплавами на его основе [Шекл И.А., Чаус И.С., Митюрева Т.Т. Галлий. - Киев: Изд-во технической литературы, 1963]. В результате при нанесении металлического покрытия, при превышении дозы наносимого на поверхность контакт-детали легкоплавкого сплава на основе галлия выше максимально допустимой, определенной эмпирическим путем, наблюдается трещинообразование на контакт-деталях и их последующее разрушение, особенно в условиях приложения механической нагрузки (например, при затягивании болтовых крепежных элементов разборного контактного соединения или при изгибе в зоне нанесенного металлического покрытия).One of the common disadvantages of the methods is the effect of embrittlement of aluminum by gallium and alloys based on it [Shekl I.A., Chaus I.S., Mityureva T.T. Gallium. - Kiev: Publishing house of technical literature, 1963]. As a result, when a metal coating is applied, when the dose applied to the surface of the contact part of the low-melting gallium-based alloy is exceeded above the maximum allowable determined empirically, cracking occurs on the contact parts and their subsequent destruction, especially under mechanical stress (for example, when tightening the bolt fasteners of a collapsible contact joint or when bending in the area of the applied metal coating).
Также недостатком указанных способов является высокая цена галлия, который может присутствовать в применяемых сплава в массовых долях 64-99,9999%.Also a disadvantage of these methods is the high price of gallium, which may be present in the alloy used in mass fractions of 64-99.9999%.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений, описанный в патенте РФ №2516189 (C23C 26/02, H01R 24/00, 31.08.2012), включающий очистку от грязи и обезжиривание токопередающей поверхности, нанесение на нее жидкого флюса, удаление остатков флюса и опилок, нанесение на токопередающую поверхность легкоплавкого сплава на основе висмута толщиной не более 0,1 мм с образованием металлического покрытия в результате процесса контактного твердо-жидкого плавления.The closest in technical essence to the claimed invention is a method of applying a metal coating on the conductive surfaces of collapsible contact joints described in RF patent No. 2516189 (C23C 26/02, H01R 24/00, 08/31/2012), including the cleaning of dirt and degreasing of the conductive surface , applying liquid flux to it, removing flux and sawdust residues, applying a low-melting bismuth-based alloy with a thickness of not more than 0.1 mm to the current-transmitting surface with the formation of a metal coating as a result of the cont active solid-liquid melting.
Способ предполагает подогрев контакт-деталей до диапазона температур 65-70°C и использование двух вариантов сплавов на основе висмута со следующими составами, мас.%: для токопередающих поверхностей из меди, стали и их сплавов: 49,4 - висмут, 21 - индий, 18 - свинец, 11,6 - олово; для токопередающих поверхностей из алюминия и его сплавов: 50 - висмут, 25 - свинец, 12,5 - олово, 12,5 - кадмий.The method involves heating contact parts to a temperature range of 65-70 ° C and using two variants of bismuth-based alloys with the following compositions, wt.%: For current-carrying surfaces made of copper, steel and their alloys: 49.4 - bismuth, 21 - indium , 18 - lead, 11.6 - tin; for current-carrying surfaces made of aluminum and its alloys: 50 - bismuth, 25 - lead, 12.5 - tin, 12.5 - cadmium.
Следует заметить, что технические решения по данному способу устраняют ранее описанные недостатки применения галлиевых сплавов - эффект охрупчивания и разрушения контакт-деталей и высокую себестоимость металлопокрытия, без ухудшения электротехнических характеристик контактных соединений с защитным металлическим покрытием. Проведенные эксперименты показали, что висмут-содержащие сплавы не оказывают охрупчивающего действия на алюминиевые контакт-детали. При этом стоимость висмута в 4-6 раз ниже стоимости галлия.It should be noted that the technical solutions for this method eliminate the previously described disadvantages of the use of gallium alloys - the effect of embrittlement and destruction of contact parts and the high cost of metal coating, without compromising the electrical characteristics of contact compounds with a protective metal coating. The experiments showed that bismuth-containing alloys do not have an embrittlement effect on aluminum contact parts. The cost of bismuth is 4-6 times lower than the cost of gallium.
Однако прототип имеет следующий недостаток: применение сплавов на основе висмута предполагает использование подогрева контакт-деталей до более высоких температур (до 70°C), чем галлиевые сплавы (45°C). В случае массивных контакт-деталей, имеющих значительную теплоемкость, а также контакт-деталей, от которых имеется возможность теплопередачи за счет теплопроводности через присоединенный проводник, процесс подогрева самой контакт-детали может занимать значительное время и иметь высокую энергоемкость.However, the prototype has the following disadvantage: the use of bismuth-based alloys involves the use of heating contact parts to higher temperatures (up to 70 ° C) than gallium alloys (45 ° C). In the case of massive contact parts having significant heat capacity, as well as contact parts, from which it is possible to transfer heat through heat conduction through an attached conductor, the heating process of the contact part itself can take considerable time and have high energy consumption.
Также в прототипе предусмотрено нанесение жидкого сплава на токопередающую поверхность слоем толщиной не более 0,1 мм. Однако остается нераскрытым, как обеспечиваются указанные требования по толщине слоя, а также каким образом контролируется толщина в процессе нанесения покрытия.Also, the prototype provides for the application of a liquid alloy on a current-transmitting surface with a layer of a thickness of not more than 0.1 mm. However, it remains unsolved how these requirements for the layer thickness are provided, and how the thickness is controlled during the coating process.
В прототипе предполагается применение сплавов определенного состава, что ограничивает возможности для придания определенных свойств металлопокрытию, таких как механическая твердость, износостойкость, коэффициент трения, электропроводность, коррозионная стойкость во влажной среде, стойкость к воздействию электрической дуги. Таким образом, сужается область применения способа.The prototype assumes the use of alloys of a certain composition, which limits the possibilities for imparting certain properties to metal coatings, such as mechanical hardness, wear resistance, friction coefficient, electrical conductivity, corrosion resistance in a humid environment, resistance to electric arc. Thus, the scope of the method is narrowed.
Также в прототипе предполагается применение способа нанесения защитных металлических покрытий на токопередающие поверхности разборных контактных соединений. Однако в электротехническом оборудовании используется множество подвижных размыкаемых контактных соединений, в которых происходит скольжение, качение или прижатие контакт-деталей. Рабочие поверхности контакт-деталей подвижных контактных соединений работают в условиях механического износа, а также могут подвергаться воздействию электрической дуги и ударных механических нагрузок.The prototype also assumes the use of a method of applying a protective metal coating on the current-transmitting surfaces of collapsible contact joints. However, in electrical equipment, a lot of movable disconnectable contact joints are used in which the sliding, rolling or pressing of the contact parts occurs. The working surfaces of the contact parts of the movable contact joints operate under conditions of mechanical wear, and can also be exposed to an electric arc and mechanical shock.
Для сплавов, применяемых для получения защитных металлопокрытий на рабочих поверхностях подвижных контактных соединений требуется, как минимум, наличие компонентов, препятствующих механическому износу металлопокрытия (уменьшающих коэффициент трения).For alloys used to obtain protective metal coatings on the working surfaces of moving contact joints, at least the presence of components that prevent mechanical wear of the metal coating (reduce the coefficient of friction) is required.
В результате анализа недостатков прототипа и исходя из требований к способам нанесения защитных металлопокрытий, диктуемых условиями работы контактных соединений и условиями их обслуживания и эксплуатации была поставлена следующая техническая задача изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик способа нанесения защитных металлопокрытий на токопередающие поверхности контактных соединений различных видов и типов, включая подвижные размыкаемые контактные соединения.As a result of the analysis of the disadvantages of the prototype and based on the requirements for the methods of applying protective metal coatings dictated by the working conditions of contact compounds and the conditions for their maintenance and operation, the following technical task of the invention was set - improving the operational characteristics of the method of applying protective metal coatings on the conductive surfaces of contact joints of various types and types including movable disconnect contact connections.
Технический результат изобретения - снижение энергоемкости способа и уменьшение временных затрат при нанесении защитного металлопокрытия, расширение области применения способа.The technical result of the invention is the reduction of the energy intensity of the method and the reduction of time costs when applying a protective metal coating, expanding the scope of the method.
Указанный технический результат достигается тем, что токопередающие поверхности контактных соединений очищаются от загрязнений, обезжириваются, наносится флюс, производится нагрев контакт-детали, инструмента для нанесения металлосплава, самого металлосплава до температуры 49-100°С, производится нанесение на токопередающую поверхность легкоплавкого сплава на основе висмута, который имеет диапазон температур плавления 44-95°С и следующий состав, мас.%: висмут - 44,0÷99,993; индий - 0,001÷55,994; олово - 0,001÷28,0; свинец - 0,001÷40,0; кадмий - 0,001÷25,0; цинк - 0,001÷25,0; медь - 0,001÷10,0; алюминий - 0,001÷12,0; а в случае нанесения металлосплава на токопередающие поверхности подвижных размыкаемых контактных соединений наносят металлическое покрытие из висмутового сплава, в котором мас.% индия составляет не менее 49%.The specified technical result is achieved by the fact that the conductive surfaces of the contact joints are cleaned of contaminants, degreased, a flux is applied, the contact part, the tool for applying the metal alloy, the metal alloy itself is heated to a temperature of 49-100 ° C, a fusible alloy based on the base is applied bismuth, which has a melting range of 44-95 ° C and the following composition, wt.%: bismuth - 44.0 ÷ 99.993; indium - 0.001 ÷ 55.994; tin - 0.001 ÷ 28.0; lead - 0.001 ÷ 40.0; cadmium - 0.001 ÷ 25.0; zinc - 0.001 ÷ 25.0; copper - 0.001 ÷ 10.0; aluminum - 0.001 ÷ 12.0; and in the case of applying a metal alloy to the current-carrying surfaces of movable open contact compounds, a metal coating of bismuth alloy is applied, in which wt.% of indium is not less than 49%.
В результате применения описанных выше технических решений достигнут следующий технический результат: снижена энергоемкость способа нанесения защитного металлопокрытия, уменьшены временные затраты при нанесении защитного металлопокрытия, расширена область применения способа на подвижные размыкаемые контактные соединения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию «Новизна».As a result of the application of the technical solutions described above, the following technical result was achieved: the energy consumption of the method of applying a protective metal coating was reduced, the time spent on applying a protective metal coating was reduced, the scope of the method for movable openable contact joints was expanded. Therefore, the claimed invention meets the criterion of "Novelty."
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «Изобретательский уровень».Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow us to identify in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "Inventive step".
Нанесение металлопокрытия на токопередающие поверхности контакт-деталей осуществляется с помощью известного в металлургии процесса контактного твердо-жидкого плавления, при котором взаимодействие твердого металла с жидким происходит ниже температуры автономного плавления твердого металла. В самом общем виде процесс состоит из двух стадий: локальное плавление твердого металла после смачивания его жидким поверхностно активным сплавом (бездиффузионная стадия), а затем диффузионное перемешивание атомов твердого металла из расплавившегося объема с атомами жидкой фазы нанесенного сплава (диффузионная стадия). После затвердевания на токопередающей поверхности контакт-детали образуется пленка металлопокрытия, которая представляет собой твердый раствор двух металлов, отличающийся по своим физическим и химическим свойствам как от материала контакт-детали, так и от нанесенного на ее токопередающую поверхность легкоплавкого сплава.The deposition of metal coatings on the conductive surfaces of contact parts is carried out using the contact solid-liquid melting process known in metallurgy, in which the interaction of a solid metal with a liquid occurs below the autonomous melting temperature of the solid metal. In its most general form, the process consists of two stages: local melting of the solid metal after wetting it with a liquid surface-active alloy (diffusionless stage), and then diffusion mixing of the atoms of the solid metal from the molten volume with the atoms of the liquid phase of the deposited alloy (diffusion stage). After hardening, a metal coating film is formed on the current-carrying surface of the contact part, which is a solid solution of two metals, which differs in its physical and chemical properties both from the material of the contact part and from the fusible alloy deposited on its current-transmitting surface.
Металлопокрытие может быть нанесено на токопередающие поверхности контакт-деталей, изготовленных из любого применяемого для этой цели металла: медь, алюминий, свинец, сталь и сплавы на их основе, при этом не требуется использование какого-либо специального оборудования, кроме стандартного набора инструментов.Metal coating can be applied to the conductive surfaces of contact parts made of any metal used for this purpose: copper, aluminum, lead, steel and alloys based on them, without the use of any special equipment, except for a standard set of tools.
Применение способа позволяет исключить явление электрохимической коррозии, непосредственно соединять медные и алюминиевые контакт-детали без каких-либо наплавок и вкладышей, что значительно упрощает конструкцию РКС, снижает трудоемкость и стоимость его изготовления.Application of the method allows to eliminate the phenomenon of electrochemical corrosion, directly connect copper and aluminum contact parts without any surfacing and inserts, which greatly simplifies the design of the RCC, reduces the complexity and cost of its manufacture.
Предлагаемый способ предполагает нагрев металлосплава и инструмента для его нанесения (металлической щетки), в отличие от прототипа, в котором предполагается нагрев контакт-детали. В случае массивных контакт-деталей, имеющих значительную теплоемкость, а также контакт-деталей, от которых имеется возможность теплопередачи за теплопроводности через присоединенный проводник, процесс нагрева самой контакт-детали может занимать значительное время и иметь высокую энергоемкость. Таким образом снижается энергоемкость способа нанесения защитного металлопокрытия, уменьшаются временные затраты при нанесении защитного металлопокрытия.The proposed method involves heating a metal alloy and a tool for applying it (a metal brush), in contrast to the prototype, which involves heating a contact part. In the case of massive contact parts having significant heat capacity, as well as contact parts, from which there is the possibility of heat transfer due to heat conduction through an attached conductor, the heating process of the contact part itself can take considerable time and have high energy consumption. Thus, the energy intensity of the method of applying a protective metal coating is reduced, time spent on applying a protective metal coating is reduced.
Применение легкоплавких сплавов на основе висмута, которые имеют диапазон температур плавления 44-95°С и следующий состав, мас.%: висмут - 44,0÷99,993; индий - 0,001÷55,994; олово - 0,001÷28,0; свинец - 0,001÷40,0; кадмий - 0,001÷25,0; цинк - 0,001÷25,0; медь - 0,001÷10,0; алюминий - 0,001÷12,0 позволяет придать определенные свойства металлопокрытию, такие как механическая твердость, износостойкость, коэффициент трения, электропроводность, коррозионная стойкость во влажной среде, стойкость к воздействию электрической дуги.The use of low-melting alloys based on bismuth, which have a melting range of 44-95 ° C and the following composition, wt.%: Bismuth - 44.0 ÷ 99.993; indium - 0.001 ÷ 55.994; tin - 0.001 ÷ 28.0; lead - 0.001 ÷ 40.0; cadmium - 0.001 ÷ 25.0; zinc - 0.001 ÷ 25.0; copper - 0.001 ÷ 10.0; aluminum - 0.001 ÷ 12.0 allows you to give certain properties to the metal coating, such as mechanical hardness, wear resistance, coefficient of friction, electrical conductivity, corrosion resistance in a humid environment, resistance to electric arc.
Для металлосплавов, применяемых для получения защитных металлопокрытий на рабочих поверхностях подвижных контактных соединений, дополнительным требованием является введение в металлосплав компонентов, препятствующих механическому износу металлопокрытия (уменьшающих коэффициент трения).For metal alloys used to obtain protective metal coatings on the working surfaces of movable contact joints, an additional requirement is the introduction into the metal alloy of components that prevent mechanical wear of the metal coating (reducing the coefficient of friction).
Таким компонентом является индий, т.к. он имеет следующие свойства [Яценко С.П. Индий. Свойства и применения. - М.: Наука, 1987]:This component is indium, because it has the following properties [Yatsenko S.P. Indium. Properties and applications. - M .: Nauka, 1987]:
1) обладает высокой адгезией ко многим материалам;1) has high adhesion to many materials;
2) отличается высокими антифрикционными свойствами;2) differs in high antifrictional properties;
3) стойкость к воздействию щелочей, морской воды, коррозионная стойкость;3) resistance to alkalis, sea water, corrosion resistance;
4) покрытия из индия придают хорошие смазывающие свойства;4) indium coatings give good lubricating properties;
5) в индии хорошо растворяются металлы - соседи по периодической системе - галлий, таллий, олово, свинец, висмут, кадмий, ртуть.5) metals are dissolved in India well - neighbors in the periodic system - gallium, thallium, tin, lead, bismuth, cadmium, mercury.
Проведенные эксперименты показали, что после 500 циклов замыкания/размыкания контактной системы рубильника переходное сопротивление контактных соединений с защитным металлопокрытием из висмутового сплава, в котором мас.% индия составляла не менее 49%, осталось стабильным и лишь незначительно увеличилось. Визуально после 500 циклов замыкания/размыкания виден небольшой износ защитного металлопокрытия на ноже рубильника, но при этом основного металла - меди, не видно. Усилие замыкания рубильника после нанесения металлопокрытия на контактные соединения снизилось на 12%, что говорит о снижении коэффициента трения в подвижном контакте.The experiments showed that after 500 cycles of closing / opening the contact system of the circuit breaker, the transition resistance of contact compounds with a protective metal coating of bismuth alloy, in which wt.% Indium was not less than 49%, remained stable and only slightly increased. Visually, after 500 cycles of closing / opening, a slight wear of the protective metal coating on the knife of the knife switch is visible, but the main metal, copper, is not visible. The closing force of the circuit breaker after applying metal coating on the contact joints decreased by 12%, which indicates a decrease in the coefficient of friction in the moving contact.
При этом поверхность ножей рубильника с лужением, произведенным на заводе-изготовителе, находится в гораздо худшем состоянии, имеются потертости и потускнение поверхности, а переходное сопротивление контактов увеличилось в 4 раза.At the same time, the surface of the knife of the knife switch with tinning made at the manufacturer is in a much worse condition, there are abrasions and tarnishing of the surface, and the transition resistance of the contacts increased by 4 times.
В результате, применение для токопередающих поверхностей подвижных размыкаемых контактных соединений металлических покрытий из висмутового сплава, в котором мас.% индия составляет не менее 49%, обеспечивает снижение механического износа металлопокрытия.As a result, the use of bismuth alloy metal coatings in which wt.% Of indium is not less than 49% for the conductive surfaces of movable open contact joints of metal provides a reduction in the mechanical wear of the metal coating.
Таким образом, применение металлосплавов состава, мас.%: висмут - 44,0÷99,993; индий - 0,001÷55,994; олово - 0,001÷28,0; свинец - 0,001÷40,0; кадмий - 0,001÷25,0; цинк - 0,001÷25,0; медь - 0,001÷10,0; алюминий - 0,001÷12,0 расширяет область применения способа, в том числе на подвижные размыкаемые контактные соединения.Thus, the use of metal alloys of the composition, wt.%: Bismuth - 44.0 ÷ 99.993; indium - 0.001 ÷ 55.994; tin - 0.001 ÷ 28.0; lead - 0.001 ÷ 40.0; cadmium - 0.001 ÷ 25.0; zinc - 0.001 ÷ 25.0; copper - 0.001 ÷ 10.0; aluminum - 0.001 ÷ 12.0 expands the scope of the method, including mobile movable contact connections.
Способ осуществляется следующим путем. Рабочие контактные поверхности очищают от грязи и жировых пленок с помощью ветоши, смоченной ацетоном и механической обработкой проволочными щетками, установленными на электродрель. Для удаления окисной пленки на эту поверхность кистью наносят жидкий флюс (для меди, стали и их сплав - насыщенный водный раствор хлористого цинка; для алюминия и его сплавов - 10-процентный раствор едкого натрия). Далее слиток металлосплава в специальном теплоизолирующем держателе нагревается электрофеном до температуры 49-100°С, параллельно нагревается инструмент для нанесения металлосплава (металлическая щетка) и для облегчения процесса нанесения металлопокрытия может также нагреваться поверхность контакт-детали. Во время нагрева происходит травление рабочей поверхности, а жидкая фракция флюса испаряется. Далее на токопередающую поверхность наносится нагретый до температуры плавления металлосплав и металлической щеткой распределяется по поверхности контакт-детали. Используется легкоплавкий сплав на основе висмута, который имеет диапазон температур плавления 44-95°С и следующий состав, мас.%: висмут - 44,0÷99,993; индий - 0,001÷55,994; олово - 0,001÷28,0; свинец - 0,001÷40,0; кадмий - 0,001÷25,0; цинк - 0,001÷25,0; медь - 0,001÷10,0; алюминий - 0,001÷12,0; а в случае нанесения металлосплава на токопередающие поверхности подвижных размыкаемых контактных соединений наносят металлическое покрытие из висмутового сплава, в котором мас.% индия составляет не менее 49%. Далее контакт-деталь охлаждается естественным путем.The method is carried out in the following way. Working contact surfaces are cleaned of dirt and grease using rags moistened with acetone and machined with wire brushes mounted on an electric drill. To remove the oxide film, a liquid flux is applied to this surface with a brush (for copper, steel and their alloy - a saturated aqueous solution of zinc chloride; for aluminum and its alloys - a 10 percent solution of sodium hydroxide). Next, the metal alloy ingot in a special insulating holder is heated with an electric dryer to a temperature of 49-100 ° C, the tool for applying a metal alloy (metal brush) is heated in parallel, and the surface of the contact part can also be heated to facilitate the process of applying metal coating. During heating, the working surface is etched, and the liquid fraction of the flux evaporates. Next, a metal alloy heated to the melting temperature is applied to the current-transmitting surface and distributed with a metal brush over the surface of the contact part. A low-melting alloy based on bismuth is used, which has a melting range of 44-95 ° C and the following composition, wt.%: Bismuth - 44.0 ÷ 99.993; indium - 0.001 ÷ 55.994; tin - 0.001 ÷ 28.0; lead - 0.001 ÷ 40.0; cadmium - 0.001 ÷ 25.0; zinc - 0.001 ÷ 25.0; copper - 0.001 ÷ 10.0; aluminum - 0.001 ÷ 12.0; and in the case of applying a metal alloy to the current-carrying surfaces of movable open contact compounds, a metal coating of bismuth alloy is applied, in which wt.% of indium is not less than 49%. Next, the contact part is cooled naturally.
Предлагаемый способ может быть применен в электроэнергетике.The proposed method can be applied in the electric power industry.
Claims (2)
а перед нанесением легкоплавкого сплава на основе висмута нагреву до температуры 49-100°С подвергают легкоплавкий сплав на основе висмута, инструмент для нанесения и контакт-детали.1. The method of applying a protective metal coating of a low-melting alloy based on bismuth to the current-carrying surfaces of contact parts of contact compounds, including cleaning from contaminants and degreasing of the current-carrying surfaces, applying flux, removing flux and sawdust residues and applying to the current-transmitting surfaces a fusible alloy based on bismuth, characterized the fact that they use the applied fusible alloy based on bismuth, having a melting range of 44-95 ° C and the following composition, wt.%:
and before applying a low-melting alloy based on bismuth, a low-melting alloy based on bismuth, a deposition tool, and contact parts are heated to a temperature of 49-100 ° C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014147279/02A RU2580355C1 (en) | 2014-11-24 | 2014-11-24 | Method for application of metal coating on current-transmitting surfaces of contact joints |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014147279/02A RU2580355C1 (en) | 2014-11-24 | 2014-11-24 | Method for application of metal coating on current-transmitting surfaces of contact joints |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2580355C1 true RU2580355C1 (en) | 2016-04-10 |
Family
ID=55794043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014147279/02A RU2580355C1 (en) | 2014-11-24 | 2014-11-24 | Method for application of metal coating on current-transmitting surfaces of contact joints |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2580355C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690086C2 (en) * | 2017-09-11 | 2019-05-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Энкон-сервис" (ООО "Энкон-сервис") | Method for application of metal coating on current-transmitting surfaces of contact joints |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030156395A1 (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-21 | Nec Electronics Corporation | Electronic component and method of manufacturing same |
| RU2402385C2 (en) * | 2005-08-24 | 2010-10-27 | А.М.Рамп Унд Ко. Гмбх | Method of producing articles with electrically conducting coat |
| US20110036621A1 (en) * | 2007-06-29 | 2011-02-17 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Metal material, method for producing the same, and electrical/electronic component using the same |
| CN103066475A (en) * | 2013-01-07 | 2013-04-24 | 郭瑞 | Method for reducing contact resistance based on low-melting-point metal and oxide thereof |
| 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 |
-
2014
- 2014-11-24 RU RU2014147279/02A patent/RU2580355C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030156395A1 (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-21 | Nec Electronics Corporation | Electronic component and method of manufacturing same |
| RU2402385C2 (en) * | 2005-08-24 | 2010-10-27 | А.М.Рамп Унд Ко. Гмбх | Method of producing articles with electrically conducting coat |
| US20110036621A1 (en) * | 2007-06-29 | 2011-02-17 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Metal material, method for producing the same, and electrical/electronic component using the 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 |
| CN103066475A (en) * | 2013-01-07 | 2013-04-24 | 郭瑞 | Method for reducing contact resistance based on low-melting-point metal and oxide thereof |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690086C2 (en) * | 2017-09-11 | 2019-05-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Энкон-сервис" (ООО "Энкон-сервис") | Method for application of metal coating on current-transmitting surfaces of contact joints |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20150158128A1 (en) | Flux composition, liquid flux, resin flux cored solder, and solder paste | |
| RU2516189C2 (en) | Method for application of metal coating to current-transmitting surfaces of dismountable contact connections | |
| RU2580355C1 (en) | Method for application of metal coating on current-transmitting surfaces of contact joints | |
| Braunovic | Reliability of power connections | |
| KR20190007049A (en) | Sn plating material and manufacturing method thereof | |
| AU2013203343B2 (en) | Busbar | |
| JP2011012320A (en) | Metallic material for connector | |
| Jung et al. | Effect of ionization characteristics on electrochemical migration lifetimes of Sn-3.0 Ag-0.5 Cu solder in NaCl and Na 2 SO 4 solutions | |
| RU2690086C2 (en) | Method for application of metal coating on current-transmitting surfaces of contact joints | |
| JP7126359B2 (en) | Copper alloy materials and terminals with excellent contact corrosion resistance to aluminum | |
| JP6114770B2 (en) | Tin plating method for copper alloy material | |
| JP6192181B2 (en) | Electronic component and manufacturing method thereof | |
| JP2011111663A (en) | REFLOW Sn PLATED MEMBER | |
| 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 | |
| US2858520A (en) | Electrical connector | |
| JP6147445B2 (en) | Conductor connection device | |
| CN106862691B (en) | A kind of copper-aluminium transition connection terminal soldering method | |
| RU2777647C1 (en) | Method for application of protective conductive coating from gallium alloy on contact surface of electric contact joint | |
| JP3772975B2 (en) | Copper alloy for wiring connection | |
| JP2017170521A (en) | Lead-free solder composition having high ductility | |
| WO2023128796A1 (en) | Method for applying protective metal coatings to contact surfaces of electrical contact connections | |
| Wang et al. | Corrosion behaviors of 316LN stainless steel joints brazed with Sn-plated silver filler metals | |
| JP2012006071A (en) | Zinc alloy and end face electrode material for metallized plastic film capacitor | |
| EA042062B1 (en) | METHOD FOR DEPOSITING PROTECTIVE METAL COATINGS ON CONTACT SURFACES OF ELECTRIC CONTACT JOINTS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161125 |