一种用于真空断路器的铜铬触头材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于真空断路器的铜铬触头材料及制备方法，所述用于真空断路器的铜铬触头材料，它由以下重量百分比的成分组成：铬（Cr）为20～60％，余量为铜（Cu）；其原材料分别为30～350μm的铬粉以及350μm以下的铜粉；所述铬粉为电解铬粉或铝热还原铬粉，所述铜粉为电解铜粉或雾化铜粉；所述铬粉的纯度为99.00％～99.98％，所述铜粉的纯度为99.00％～99.98％。本发明专利技术的方法对比于现有模具压制、烧结工艺可大批量稳定化生产，且可批量化生产出大规格铜铬触头，本发明专利技术工艺过程简单、加热过程只有30‑90min，相对模压烧结工艺长达15‑30小时的烧结过程，时间、电能大大节约，本发明专利技术生产出的触头组织致密、无气孔等缺陷，以及耐电弧侵蚀性能好。

A Copper-Chromium Contact Material for Vacuum Circuit Breaker and Its Preparation Method

The invention discloses a copper-chromium contact material for vacuum circuit breaker and a preparation method. The copper-chromium contact material for vacuum circuit breaker is composed of chromium (Cr) 20-60% by weight percentage and copper (Cu); the raw materials are chromium powder of 30-350 micron and copper powder of less than 350 micron, respectively; the chromium powder is electrolytic chromium powder or aluminothermic reduction chromium powder; and the chromium powder is electrolytic chromium powder or aluminothermic reduction chromium powder. The copper powder is electrolytic copper powder or atomized copper powder; the purity of the chromium powder is 99.00%-99.98%, and the purity of the copper powder is 99.00%-99.98%. Compared with the existing die pressing and sintering process, the method of the present invention can stabilize production in large quantities and produce large-sized copper-chromium contacts in large quantities. The process of the invention is simple, the heating process is only 30 to 90 minutes, and the sintering process of the relative die pressing sintering process is up to 15 to 30 hours. The time and electric energy are greatly saved. The contacts produced by the invention have compact structure and no air hole. Sag, and good resistance to arc erosion.

【技术实现步骤摘要】
一种用于真空断路器的铜铬触头材料及其制备方法
本专利技术涉及铜铬触头
，具体为一种用于真空断路器的铜铬触头材料及其制备方法。
技术介绍
触头材料广泛地用于自动开关，大容量断路器、塑壳断路器以及其他一些开关器上，常见的触头材料有Ag-WC-C，其主要利用了Ag的良好导电、导热性，WC的高熔点、高硬度和耐磨性好的特点，可经受强烈的电弧腐蚀，具有良好的抗熔焊性及耐磨蚀，该触头材料一般采用粉末冶金的方法，将银粉和WC粉及添加剂直接在模具中压制，此工艺简单易行、流程少、对设备要求低、材料收得率高，生产成本低，但所得电触头材料存在缺陷，其组织不均匀、致密度差、不耐电弧侵蚀，降低了其使用寿命和效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于真空断路器的铜铬触头材料及其制备方法，具备使用效果好的优点，解决了传统工艺制得的触头材料组织不均匀、致密度差、不耐电弧侵蚀，降低了其使用寿命和效果的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于真空断路器的铜铬触头材料的制备方法，所述用于真空断路器的铜铬触头材料，它由以下重量百分比的成分组成：铬（Cr）为20～60％，余量为铜（Cu）；其原材料分别为30～350μm的铬粉以及350μm以下的铜粉；所述铬粉为电解铬粉或铝热还原铬粉，所述铜粉为电解铜粉或雾化铜粉；所述铬粉的纯度为99.00％～99.98％，所述铜粉的纯度为99.00％～99.98％；制备方法包括如下步骤：（1）原材料筛选选用30～350μm的铬粉以及350μm以下的铜粉，所述铬粉为电解铬粉或铝热还原铬粉，所述铜粉为电解铜粉或雾化铜粉；（2）混粉按铬粉∶铜粉＝2∶8～6∶4的重量配比，并按铬粉和铜粉的混合粉∶铜球＝1∶1的重量配比进行球磨混粉2～12小时；（3）冷等静压将混好后的混合粉装入橡胶套冷等静压为棒料，压力为120～350MPa，保压时间为2～25分钟；（4）真空包套将步骤（3）中压好的棒料装入铜套，铜套厚度为1～6mm，抽真空至1Pa～0.01Pa进行真空密封；（5）挤压将包套密封后的棒料加热至40～550°C，保温20分钟～150分钟；使用液压机进行冷挤压或温挤压，挤压变形量为15％～95％，液压机吨位为100～1200T，挤压后的棒料即为合格的铜铬触头材料。优选的，所述步骤（2）中球磨时间为2～12小时，转速为200～300rpm。优选的，所述步骤（3）中采用带铝合金夹板的冷等静压机进行冷等静压，温度控制为20～30°C。优选的，所述步骤（4）中的真空包套，包括将压好的棒料放置入铜套后，进行封死，所述铜套并从所述铜套上引出脱气管，所述抽真空步骤是通过所述脱气管完成的，所述铜套为焊接成型；压好的棒料放置入铜套后还进行对夯实处理。优选的，所述步骤（6）中液压机的挤压头的下降速度为3mm/s～12mm/s，比压为150MPa～850MPa；在热挤压之前挤压头需要加热至200～300°C，并在挤压头上涂有涂料。本专利技术还提供了一种上述制备方法制得的用于真空断路器的铜铬触头材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术的方法对比于现有模具压制、烧结工艺可大批量稳定化生产，且可批量化生产出大规格铜铬触头，本专利技术工艺过程简单、加热过程只有30-90min，相对模压烧结工艺长达15-30小时的烧结过程，时间、电能大大节约，本专利技术生产出的触头组织致密、无气孔等缺陷，以及耐电弧侵蚀性能好，延长了其使用寿命，提高了其使用效果。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种技术方案：一种用于真空断路器的铜铬触头材料的制备方法，用于真空断路器的铜铬触头材料，它由以下重量百分比的成分组成：铬（Cr）为20～60％，余量为铜（Cu）；其原材料分别为30～350μm的铬粉以及350μm以下的铜粉；铬粉为电解铬粉或铝热还原铬粉，铜粉为电解铜粉或雾化铜粉；铬粉的纯度为99.00％～99.98％，铜粉的纯度为99.00％～99.98％；制备方法包括如下步骤：（1）原材料筛选选用30～350μm的铬粉以及350μm以下的铜粉，铬粉为电解铬粉或铝热还原铬粉，铜粉为电解铜粉或雾化铜粉；（2）混粉按铬粉∶铜粉＝2∶8～6∶4的重量配比，并按铬粉和铜粉的混合粉∶铜球＝1∶1的重量配比进行球磨混粉2～12小时；（3）冷等静压将混好后的混合粉装入橡胶套冷等静压为棒料，压力为120～350MPa，保压时间为2～25分钟；（4）真空包套将步骤（3）中压好的棒料装入铜套，铜套厚度为1～6mm，抽真空至1Pa～0.01Pa进行真空密封；（5）挤压将包套密封后的棒料加热至40～550°C，保温20分钟～150分钟；使用液压机进行冷挤压或温挤压，挤压变形量为15％～95％，液压机吨位为100～1200T，挤压后的棒料即为合格的铜铬触头材料。本专利技术还提供了一种上述制备方法制得的用于真空断路器的铜铬触头材料。实施例一：首先选用30～350μm的铬粉以及350μm以下的铜粉，铬粉为电解铬粉或铝热还原铬粉，铜粉为电解铜粉或雾化铜粉；然后按铬粉∶铜粉＝2∶8～6∶4的重量配比，并按铬粉和铜粉的混合粉∶铜球＝1∶1的重量配比进行球磨混粉2～12小时；然后将混好后的混合粉装入橡胶套冷等静压为棒料，压力为120～350MPa，保压时间为2～25分钟；然后将步骤（3）中压好的棒料装入铜套，铜套厚度为1～6mm，抽真空至1Pa～0.01Pa进行真空密封；然后将包套密封后的棒料加热至40～550°C，保温20分钟～150分钟；使用液压机进行冷挤压或温挤压，挤压变形量为15％～95％，液压机吨位为100～1200T，挤压后的棒料即为合格的铜铬触头材料。实施例二：在实施例一中，再加上下述工序：将步骤（2）中球磨时间设置为2～12小时，转速设置为200～300rpm。首先选用30～350μm的铬粉以及350μm以下的铜粉，铬粉为电解铬粉或铝热还原铬粉，铜粉为电解铜粉或雾化铜粉；然后按铬粉∶铜粉＝2∶8～6∶4的重量配比，并按铬粉和铜粉的混合粉∶铜球＝1∶1的重量配比进行球磨混粉2～12小时；然后将混好后的混合粉装入橡胶套冷等静压为棒料，压力为120～350MPa，保压时间为2～25分钟；然后将步骤（3）中压好的棒料装入铜套，铜套厚度为1～6mm，抽真空至1Pa～0.01Pa进行真空密封；然后将包套密封后的棒料加热至40～550°C，保温20分钟～150分钟；使用液压机进行冷挤压或温挤压，挤压变形量为15％～95％，液压机吨位为100～1200T，挤压后的棒料即为合格的铜铬触头材料。实施例三：在实施例二中，再加上下述工序：步骤（3）中采用带铝合金夹板的冷等静压机进行冷等静压，温度控制为20～30°C。首先选用30～350μm的铬粉以及350μm以下的铜粉，铬粉为电解铬粉或铝热还原铬粉，铜粉为电解铜粉或雾化铜粉；然后按铬粉∶铜粉＝2∶8～6∶4的重量配比，并按铬粉和铜粉的混合粉∶铜球＝1∶1的重量配比进行球磨混粉2～12小时，球磨时间设置为2～12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于真空断路器的铜铬触头材料的制备方法，其特征在于：所述用于真空断路器的铜铬触头材料，它由以下重量百分比的成分组成：铬（Cr）为20～60％，余量为铜（Cu）；其原材料分别为30～350μm的铬粉以及350μm以下的铜粉；所述铬粉为电解铬粉或铝热还原铬粉，所述铜粉为电解铜粉或雾化铜粉；所述铬粉的纯度为99.00％～99.98％，所述铜粉的纯度为99.00％～99.98％；制备方法包括如下步骤：原材料筛选选用30～350μm的铬粉以及350μm以下的铜粉，所述铬粉为电解铬粉或铝热还原铬粉，所述铜粉为电解铜粉或雾化铜粉；混粉按铬粉∶铜粉＝2∶8～6∶4的重量配比，并按铬粉和铜粉的混合粉∶铜球＝1∶1的重量配比进行球磨混粉2～12小时；冷等静压将混好后的混合粉装入橡胶套冷等静压为棒料，压力为120～350MPa，保压时间为2～25分钟；真空包套将步骤（3）中压好的棒料装入铜套，铜套厚度为1～6mm，抽真空至1Pa～0.01Pa进行真空密封；挤压将包套密封后的棒料加热至40～550°C，保温20分钟～150分钟；使用液压机进行冷挤压或温挤压，挤压变形量为15％～95％，液压机吨位为100～1200T，挤压后的棒料即为合格的铜铬触头材料。...

【技术特征摘要】
1.一种用于真空断路器的铜铬触头材料的制备方法，其特征在于：所述用于真空断路器的铜铬触头材料，它由以下重量百分比的成分组成：铬（Cr）为20～60％，余量为铜（Cu）；其原材料分别为30～350μm的铬粉以及350μm以下的铜粉；所述铬粉为电解铬粉或铝热还原铬粉，所述铜粉为电解铜粉或雾化铜粉；所述铬粉的纯度为99.00％～99.98％，所述铜粉的纯度为99.00％～99.98％；制备方法包括如下步骤：原材料筛选选用30～350μm的铬粉以及350μm以下的铜粉，所述铬粉为电解铬粉或铝热还原铬粉，所述铜粉为电解铜粉或雾化铜粉；混粉按铬粉∶铜粉＝2∶8～6∶4的重量配比，并按铬粉和铜粉的混合粉∶铜球＝1∶1的重量配比进行球磨混粉2～12小时；冷等静压将混好后的混合粉装入橡胶套冷等静压为棒料，压力为120～350MPa，保压时间为2～25分钟；真空包套将步骤（3）中压好的棒料装入铜套，铜套厚度为1～6mm，抽真空至1Pa～0.01Pa进行真空密封；挤压将包套密封后的棒料加热至40～550°C，保温20分钟～150分钟；使用液压机进行冷挤压或温挤压，挤压变形量为15％～95％，液压机吨位为100～1200...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘龙飞，李永静，
申请(专利权)人：河南长征电气有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41