一种含添加物的银氧化锡氧化铟片状电触头的制备方法技术

技术编号:13228523 阅读:283 留言:0更新日期:2016-05-13 11:43
本发明专利技术公开了一种含添加物的银氧化锡氧化铟片状电触头的制备方法,具体为:按照需要制备的银氧化锡氧化铟电触头的材料配比计算所需的银、锡、铟和添加物的用量,称取备用;取银、锡、铟及添加物熔炼成熔液,采用上引连铸的方法,将熔液上引连铸成一定规格的AgSnIn合金带材;取纯Ag带材和AgSnIn合金带材送入管式电阻炉中进行加热,之后送入轧辊中进行热轧复合,得到AgSnIn/Ag复合带材;所得AgSnIn/Ag复合带材经退火、轧制、冲压成型,再进行内氧化处理,即得;其中,所述合金带材和纯Ag带材在管式电阻炉中的加热过程及该过程之后直至送入轧辊的过程均在保护气氛下进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及银基电触头材料的制备方法,具体涉及一种含添加物的银氧化锡氧化 铟片状电触头的制备方法。
技术介绍
银锡铟合金材料在内氧化的作用下,锡、铟氧化物在银基体中形成大量的细小针 状组织,在感性负载的电接触应用中表现出很强的抗电弧侵蚀和耐电磨损特性。合金内氧 化法银氧化锡氧化铟材料所拥有的这些卓越特性使其在电弧能量大的接触器及断路器上 获得了极为广泛的应用。 目前银氧化锡氧化铟电接触材料的制备方法以日本的合金内氧化法为代表,该法 是将银锡铟合金通过熔炼的方法制备成银锡铟合金,然后在高温高氧压气氛中使锡、铟及 添加元素氧化成氧化物颗粒,而形成金属氧化物弥散分布于银基体中的银氧化锡氧化铟材 料。生产实践中的合金内氧化法有前氧化法和后氧化法两种:前氧化法片状触头主要是先 将合金线材或片材进行氧化后再进行破碎挤压成带材,所得的银氧化物带材通过热乳复合 上一层纯银后进行冲压加工得到片状触头;后氧化法片材则是直接在银合金复合上一层纯 银后进行冲压得到复合有纯银层的合金片材,再进行内氧化得到覆有银层的银氧化物片状 触头。两种加工工艺相比,前氧化法工序长,生产成材率低,且前氧化法工艺中内氧化后的 破碎挤压将内氧化过程中形成的针状组织破坏使得触头材料的抗电弧侵蚀和耐磨能力降 低,因此后氧化法工艺片状触头不仅在生产效率和电性能上均显得更优异。 现有的后氧化法制备银氧化锡氧化铟片状电触头方法的主要步骤为:熔炼铸造方 形锭坯一刨加工一封焊一热乳复合一分剪一冲压一内氧化一后处理(山岸宣行等,电工材 料,2012,03:47-52,电触头材料.)。但这种工艺存在以下不足: 1)采用方形锭子作为生产单元,生产单元小,每个锭子才约15kg左右,生产效率 低,而且锭子热乳复合由于受夹持、搬运等影响,不利于生产自动化; 2)锭子热乳复合所得宽板头尾边角料多;将板材分剪后冲压造成搭边浪费,总成 材率低仅20 %左右; 3)采用锭子热乳复合,夹持送料过程中难以保护锭子不受氧化,影响金相组织的 均匀性; 4)采用锭子复合压力大,易造成乳辊开裂损坏,复合所得乳制宽板,难以控制尺寸 精准度及表面光洁度; 5)封焊锭子过程有较强的电弧辐射,对操作人员健康有害。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种生产连续性好、成材率高的含添加物的银氧 化锡氧化铟片状电触头的制备方法。 本专利技术所述的含添加物的银氧化锡氧化铟片状电触头的制备方法,包括以下步 骤: 1)按照需要制备的银氧化锡氧化铟电触头的材料配比计算所需的银、锡、铟和添 加物的用量,称取备用,所述的添加物为镍和/或铜; 2)取银置于中频熔炼炉内熔炼,然后加入称取的锡、铟及添加物继续熔炼成 AgSnln合金恪液,采用上引连铸的方法,将AgSnln合金恪液上引连铸成一定规格的AgSnln 合金带材; 3)取纯Ag带材和所得AgSnln合金带材送入管式电阻炉中进行加热,控制管式电阻 炉中的温度为300~800°C;之后送入乳辊中进行热乳复合,控制乳制变形量为50~70%,得 至IjAgSnln/Ag复合带材;其中,所述AgSnln/Ag合金带材和纯Ag带材在管式电阻炉中的加热 过程及该过程之后直至送入乳辊的过程均在保护气氛下进行; 4)所得AgSnln/Ag复合带材经退火、乳制、冲压成型,得到所需规格的片材; 5)所得片材进行内氧化处理,得到含添加物的银氧化锡氧化铟片状电触头。 上述制备方法的步骤1)中,需要制备的银氧化锡氧化铟电触头材料中,添加物的 含量占0.1~〇.5wt%,锡的含量占4.7~8.5wt%,铟的含量占2.45~3.7被%,余量为银。当 添加物为镍和铜同时添加时,在它们的添加总量不超过上述限定的条件下,镍和铜之间的 配比为任意配比。 上述制备方法的步骤2)中,在中频熔炼炉内熔炼的操作与现有技术相同。优选的, 取银和木炭(加入木炭可以避免熔炼过程中坩埚内的物料不被氧化,同时起到保温的作用, 其加入量通常为能够全部覆盖坩埚内的物料即可)放入石墨坩埚,置于中频炉升温至1100 ~1200°C保温搅拌5~lOmin,之后降温至1000~1050°C,之后继续加入锡、铟及添加物,升 温至1100~1150°C保温搅拌3~5min,静置1~2min,得到AgSnln合金恪液。所得AgSnln合金 熔液进行上引连铸的操作与现有技术相同,上引连铸时采用木炭隔氧,优选地,控制上引温 度为900~1150°C,牵引速度为1500~3000mm/min。根据最终产品的规格控制所得AgSnln合 金带材的宽度及厚度,之后根据需要可进一步对上引连铸所得AgSnln合金带材进行乳制, 以得到所需要规格的带材。 上述制备方法的步骤3)中,优选是控制管式电阻炉中的温度为400~600°C,优选 控制乳制变形量为50~60%,乳制速度为5~10m/min。当管式电阻炉中的温度为400~600 °C、乳制时乳制速度为5~10m/min时,所述管式电阻炉中加热区长度通常为2~6m。所述的 保护气氛为氮气、氩气或氦气等惰性气体,也可以是具有还原性的气氛如氢气等。 上述制备方法的步骤4)中,所述的乳制、冲压成型等操作均与现有技术相同。所述 的乳制可以是冷乳(乳制变形量为优选为< 20%/次)或热乳(乳制变形量优选为< 30%/ 次);在乳制之后需要进行退火操作,该退火操作与现有常规操作相同,通常控制退火温度 为550~700°C,退火时间1~3小时。 上述制备方法的步骤5)中,所述的内氧化处理与现有技术相同,具体地,是将所得 片材在500~850°C、氧分压0.2~1. OMPa的条件下保温24~72h。本专利技术采用将AgSnln合金带材与纯Ag带材连续热乳复合加工银氧化锡氧化铟片 状电触头的工艺,与现有技术相比,其特点在于: 1、生产连续性强、易于实现自动化,生产效率高; 2、生产过程产生边角料少,总成材率达30%~50%,成材率高; 3、加热及热乳复合均在保护气氛保护下进行,所得合金带材不受空气氧化而影响 最终产品的金相组织均匀性; 4、所得复合带材厚度分布均匀,表面光洁度好; 5、生产过程中无辐射污染; 6、广品具有良好的抗电弧侵蚀性能。【附图说明】图1为制作本专利技术AgSnln/Ag复合带材的加热及热乳复合装置的结构示意图;图2为本专利技术实施例1制得的片状触头产品图;图3为本专利技术实施例1制得的片状触头产品的金相组织图。 图中标号为: lAgSnln合金带材;2纯Ag带材;3管式电阻炉;4乳辑;5收卷机。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详述,以更好地理解本专利技术的内容,但 本专利技术并不限于以下实施例。 图1为制作本专利技术AgSnln/Ag复合带材的加热及热乳复合装置的结构示意图,包括 按工艺顺序设置的管式电阻炉3、乳辊4和收卷机5。所述管式电阻炉3中加热区长度为4m。所 述管式电阻炉3的出口在保证乳辊4正常运转的同时尽量地靠近乳辊4,从而尽量减少从管 式电阻炉3中出来的带材到进入乳辊4进行乳制的距离,确保从管式电阻炉3中出来直至送 入乳辊4的过程也在保护气氛下进行。具体在应用图1所示装置制作AgSnln/Ag复合带材时, 先预热管式电阻炉3,然后向管式电阻炉3中通入保本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含添加物的银氧化锡氧化铟片状电触头的制备方法,其特征在于包括以下步骤:1)按照需要制备的银氧化锡氧化铟电触头的材料配比计算所需的银、锡、铟和添加物的用量,称取备用;所述的添加物为镍和/或铜;2)取银置于中频熔炼炉内熔炼,然后加入称取的锡、铟及添加物继续熔炼成AgSnIn合金熔液,采用上引连铸的方法,将AgSnIn合金熔液上引连铸成一定规格的AgSnIn合金带材;3)取纯Ag带材和所得AgSnIn合金带材送入管式电阻炉中进行加热,控制管式电阻炉中的温度为300~800℃;之后送入轧辊中进行热轧复合,控制轧制变形量为50~70%,得到AgSnIn/Ag复合带材;其中,所述AgSnIn合金带材和纯Ag带材在管式电阻炉中的加热过程及该过程之后直至送入轧辊的过程均在保护气氛下进行;4)所得AgSnIn/Ag复合带材经退火、轧制、冲压成型,得到所需规格的片材;5)所得片材进行内氧化处理,得到含添加物的银氧化锡氧化铟片状电触头。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄兴隆熊经先陈光明唐更生冯朋飞蒋义斌
申请(专利权)人:桂林电器科学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:广西;45

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