一种高抗熔焊铜铬细晶复合触头的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高抗熔焊铜铬细晶复合触头的制备方法，属于铜铬触头制造技术领域，本发明专利技术的制备方法包括：混粉、3D打印、热处理、线切割以及表面处理，其中复合层为CuCr（0.5‑2%）合金粉，触头层为CuCr（10‑50%）Te（0.2‑1%）复合粉，以3D打印工艺为基础制备铸态复合触头，能够实现触头层与复合层之间的界面平齐，致密度大为提高，通过骤冷及热处理使固溶在Cu中的Cr相析出，且Cr相极为细小，同时CuTe相析出，形成CuTe脆性相，解决了铸态组织抗熔焊性能差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高抗熔焊铜铬细晶复合触头的制备方法
本专利技术涉及铜铬触头制造
，具体是涉及一种高抗熔焊铜铬细晶复合触头的制备方法。
技术介绍
铜铬合金触头材料由于具有优良的综合性能，是目前公认的真空断路器使用最佳的材料，而CuCr/Cu系列复合触头相比常规的CuCr触头具有高的电导率和热导率，并且仅需约1.5mm的CuCr层就可以满足要求，大大减小了厚度，同时在与导电杆焊接过程使用普通的AgCu焊料就可以满足要求，而不需要昂贵的PdAgCu焊料，因此能够降低成本。但是目前CuCr/Cu系列复合触头多是以粉末冶金法制备，相比常规铸态法制备的触头，虽然抗熔焊性能良好，但是其致密度低，Cr相粗大，因此其综合性能差，限制了该类产品的应用范畴。并且由于Cu层强度低，在使用过程容易变形，造成开断失败等问题，同时CuCr层与Cu层的结合面很难保证平齐，制备难度较大，最后该种工艺制备的毛坯还需要进行后续车、铣等多道工序进行机械加工，不仅样式单一简单，而且造成流程长、工序多，极大的增加了生产制造成本。专利CN109355524A公开了一种用于真空断路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高抗熔焊铜铬细晶复合触头的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：混粉/n将Cu粉、Cr粉、Te粉按重量要求配比，其中Cr：10-50 %，Te：0.2-1%，Cu：余量，将配比称重后的CuCrTe混合粉在氩气保护下进行球磨混粉，得到球磨混粉后CuCrTe混合粉；同时制备得到CuCr合金粉，其中Cr：0.5-2%，Cu：余量；/nS2：3D打印/nS2-1：将步骤S1所得CuCr合金粉装入3D打印设备（1）的第一粉槽（3），将步骤S1所得球磨混粉后CuCrTe混合粉装入3D打印设备（1）的第二粉槽（4）；/nS2-2：将3D打印的基板（6）安装在成型平台（2）上，随后安装并调平铺...

【技术特征摘要】
1.一种高抗熔焊铜铬细晶复合触头的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：混粉
将Cu粉、Cr粉、Te粉按重量要求配比，其中Cr：10-50%，Te：0.2-1%，Cu：余量，将配比称重后的CuCrTe混合粉在氩气保护下进行球磨混粉，得到球磨混粉后CuCrTe混合粉；同时制备得到CuCr合金粉，其中Cr：0.5-2%，Cu：余量；
S2：3D打印
S2-1：将步骤S1所得CuCr合金粉装入3D打印设备（1）的第一粉槽（3），将步骤S1所得球磨混粉后CuCrTe混合粉装入3D打印设备（1）的第二粉槽（4）；
S2-2：将3D打印的基板（6）安装在成型平台（2）上，随后安装并调平铺粉系统（5），对打印区间及粉槽采用氩气进行洗气，同时导入打印模型和程序，准备打印；
S2-3：按照程序设定首先从第一粉槽（3）开始铺粉打印CuCr复合层，随后从第二粉槽（4）进行铺粉打印CuCrTe触头层，每打印一层则升降机构（8）控制成型平台（2）下降一层铺粉厚度的高度，打印过程中对基板（6）降温至-35℃，同时使用液氮对打印后的熔融金属进行骤冷处理，所述液氮的喷射高度距基板（6）为15-17cm，喷射半径为9-10mm，喷射速度为3.5-4.5m/s，在打印结束前0.5h对基板（6）进行预热处理，持续打印直到得到图纸要求的合金毛坯；
S3：热处理
将步骤S2-3所得合金毛坯进行热处理，热处理温度设定为450-500℃，保温一段时间后冷却降温，保温一段时间后得到热处理后的合金毛坯；
S4：线切割
待热处理结束后，将热处理后合金毛坯从基板（6）取下，进行线切割，得到合金零件；
S5：表面处理
清扫线切割后合金零件表面的粉末，并对合金零件通过喷砂去除表面支撑，达到设计最终要求表面粗糙度及精度。


2.根据权利要求1所述的一种高抗熔焊铜铬细晶复合触头的制备方法，其特征在于，所述CuCrTe混合粉的粒径目数为200目。


3.根据权利要求1所述的一种高抗熔焊铜铬细晶复合触头的制备方法，其特征在于，所述步骤S1混粉中球磨介质使用的是研磨用铜球，CuCrTe混合粉与研磨用铜球的重量比为1:1，混粉时间为5h。


4.根据权利要求1所述的一种高抗熔焊铜铬细晶复合触头的制备方法，其特征在于，所述步骤S2-2中洗气时，打开抽真空装置（15）将3D打印设备（1）抽真空，当氧含量小于1000ppm时，打开注氩气装置（16）注入99.99%的氩气，压力控制在22-24mbar。


5.根据权利要求1所述的一种高抗熔焊铜铬细晶复合触头的制备方法，其特征在于，所述步骤S2-3中在第一粉槽（3）开始铺粉打印CuCr复合层前，调整位于成型平...

【专利技术属性】
技术研发人员：张石松，姚培建，刘凯，王小军，李鹏，师晓云，贺德永，王文斌，
申请(专利权)人：陕西斯瑞新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61