【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铜铬触头制备，具体是涉及一种采用slm打印技术对铜铬触头表面改性方法。
技术介绍
1、高电压真空灭弧室用触头材料要求材料有高的耐电压强度、优异的抗电弧烧蚀能力，良好的弧后绝缘强度，高的导电、导热和机械强度等指标。目前，高电压等级72.5kv以上真空灭弧室用的触头材料广泛采用cucr材料为主。
2、cucr合金触头材料的cr相晶粒细化和成分均匀化能大幅度提高其耐电压强度、开断能力和降低最大截流值。cucr合金为两相假合金，且二者熔点相差很大，常温下两者以各自形态存在，传统的加工工艺和手段很难制造出cu、cr均匀分布、组织细化的合金材料。目前，对cucr合金触头材料的显微组织细化的研究主要有机械冷挤压处理法、激光表面合金法、快速凝固法、电火花烧结法等，都取得一定的细化效果，但各自都存在相应的缺陷，如合金含氧量过高，致密度不够，改性层不均匀等，只能停留在实验研究阶段，未能实现产业化。在实际生产中，一般采取老练的方法使触头表面铬相细化，老练使电极间隙经多次击穿或使暴露的电极表面经受离子轰击的单一或综合的过程，但该工艺生产效率低，且表面细化不均匀，改善效果有限。
3、开发新的制造工艺，替代原有的老练法生产工艺，达到触头老炼效果，提高生产效率，提高真空开关cucr触头的综合性能，对于真空开关应用到更高的电压等级上以及真空开关的小型化具有非常重要的意义，使真空开关在高压、超高压领域取代sf6开关。
4、专利cn105839037a公布了一种铜铬合金触头的激光表面改性方法，将待加工的铜铬合金触头
技术实现思路
1、针对上述存在的问题，本专利技术提供了一种采用slm打印技术对铜铬触头表面改性方法。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种采用slm打印技术对铜铬触头表面改性方法，包括以下步骤：
4、s1、触头固定：将制备好的铜铬合金触头放置在基板上，将基板固定在设有3d打印设备的成型室内部的加工平台上，调整基板的高度使铜铬合金触头位于3d打印设备的激光发射器下方；
5、s2、正压保护：将成型室密封，并向成型室内持续充入氩气作为保护气体进行洗气，洗气至成型室内部的氧气含量低于0.1％时，打开成型室风机排气，待成型室内部的氧气含量小于0.04％时完成正压保护；
6、s3、3d打印：开启3d打印设备的激光发射器，采用slm激光选区熔化3d打印技术对铜铬合金触头的燃弧面进行打印，打印点在燃弧面上做左右往复运动，同时打印点按照固定的光斑间距自下而上移动，从而在铜铬合金触头的燃弧面形成一层重熔层，每当打印完成一层重熔层后等待2～3min，开始下一层重熔层的打印，在打印过程中，激光功率为210～480w，激光移动速率为800～1600mm/s，光斑间距为0.035～0.1mm，重熔层总层数为1～3层；
7、s4、表面抛光：将步骤s3中得到的经过3d打印后的铜铬合金触头取出，放入磁力搅拌桶中，再将磁力搅拌桶置于磁力抛光机平台上，再向磁力搅拌桶中加入研磨磨料、水和抛光液，铜铬合金触头与研磨磨料、水和抛光液的体积比为1:5～8:0.4～0.6:0.1，开始进行磁力研磨对铜铬合金触头表面抛光，磁力研磨的频率为30-60hz，磁力研磨时间为30～90min。
8、进一步地，所述步骤s1中铜铬合金触头是由真空熔渗、真空熔铸或真空自耗电弧熔炼其中的一种方法制备而成，铜铬合金触头中按照质量百分比计，cu的含量为40～50wt/％，cr的含量为50～60wt/％。
9、说明：本专利技术主要针对的是真空熔渗、真空熔铸或真空自耗电弧熔炼得到的铜铬合金触头，使得cr颗粒细化在铜铬合金触头表面形成一定厚度且连续的细晶层，提高铜铬合金触头的表面性能。
10、进一步地，所述铜铬合金触头的燃弧面形状为直径20～160mm的圆形。
11、说明：该种类型的铜铬合金触头为真空开关常用到的铜铬合金触头尺寸类型。
12、更进一步地，所述步骤s1中将制备好的铜铬合金触头放置在基板上，将基板固定在加工平台上设有的转盘上，所述步骤s3中当打印完成第一层重熔层后等待2～3min，顺时针或逆时针转动转盘120°，开始下一层重熔层的打印，打印完成第二层重熔层后，等待4～5min，以与前一次相同的方向转动转盘120°，开始下一层重熔层的打印，重熔层总层数为3层。
13、说明：通过在每一次打印之后转动调整铜铬合金触头的方位，从而使三次打印得到的重熔层相互交叉重叠，有利于铜铬合金触头表面晶粒细化，界面结合性好。
14、更进一步地，所述步骤s1中将制备好的铜铬合金触头放置在基板上，将基板固定在加工平台上设有的转盘上，所述步骤s3中采用自转3d打印方法，所述自转3d打印方法为：
15、开启3d打印设备的激光发射器，采用slm激光选区熔化3d打印技术对铜铬合金触头的燃弧面进行打印，打印点在燃弧面上做左右往复运动，同时打印点按照固定的光斑间距自下而上移动，并同步顺时针或逆时针转动转盘，当转盘转动过360°时，打印点在燃弧面上移动过的距离刚好为燃弧面的直径大小；
16、当打印完成第一层重熔层后等待2～3min，顺时针或逆时针转动转盘120°，以所述自转3d打印方法开始下一层重熔层的打印，自转3d打印完成第二层重熔层后，等待4～5min，以与前一次相同的方向转动转盘120°，以所述自转3d打印方法开始下一层重熔层的打印，重熔层总层数为3层。
17、说明：通过将打印方法优化为自转3d打印，能够更进一步地优化两次重熔层的搭接部位，有利于铜铬合金触头表面晶粒细化，显微偏析减少，界面结合性好。
18、优选地，所述步骤s3中激光功率为210～480w，激光移动速率为800～1600mm/s，光斑间距为0.035～0.05mm。
19、说明：通过优化调整光斑间距，选用更小光斑间距符合三次不同角度3d打印的要求。
20、优选地，所述步骤s3中激光功率为210～480w，激光移动速率为800～1600mm/s，光斑间距为0.05～0.1mm。
21、说明：通过优化调整光斑间距，选用更大光斑间距符合三次不同角度自转3d打印的要求。
22、优选地，所述自转3d打印方法为：
23、开启3d打印设备的激光发射器，采用slm激光选区熔化3d打印技术对铜铬合金触头的燃弧面进行打印，打印点在燃弧面上做左右往复运动，同时打印点按照固定的光斑间距自下而上移动，并同步顺时针或逆时针转动转盘，当转盘转动过720°时，打印点在燃弧面上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种采用SLM打印技术对铜铬触头表面改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种采用SLM打印技术对铜铬触头表面改性方法，其特征在于，所述步骤S1中铜铬合金触头是由真空熔渗、真空熔铸或真空自耗电弧熔炼其中的一种方法制备而成，铜铬合金触头中按照质量百分比计，Cu的含量为40～50wt/％，Cr的含量为50～60wt/％。
3.根据权利要求1所述的一种采用SLM打印技术对铜铬触头表面改性方法，其特征在于，所述铜铬合金触头的燃弧面形状为直径20～160mm的圆形。
4.根据权利要求3所述的一种采用SLM打印技术对铜铬触头表面改性方法，其特征在于，所述步骤S1中将制备好的铜铬合金触头放置在基板上，将基板固定在加工平台上设有的转盘上，所述步骤S3中当打印完成第一层重熔层后等待2～3min，顺时针或逆时针转动转盘120°，开始下一层重熔层的打印，打印完成第二层重熔层后，等待4～5min，以与前一次相同的方向转动转盘120°，开始下一层重熔层的打印，重熔层总层数为3层。
5.根据权利要求3所述的一种采用SLM打印技术对铜
6.根据权利要求4所述的一种采用SLM打印技术对铜铬触头表面改性方法，其特征在于，所述步骤S3中激光功率为210～480W，激光移动速率为800～1600mm/s，光斑间距为0.035～0.05mm。
7.根据权利要求5所述的一种采用SLM打印技术对铜铬触头表面改性方法，其特征在于，所述步骤S3中激光功率为210～480W，激光移动速率为800～1600mm/s，光斑间距为0.05～0.1mm。
8.根据权利要求3所述的一种采用SLM打印技术对铜铬触头表面改性方法，其特征在于，所述所述步骤S3中采用自转3D打印方法，所述自转3D打印方法为：
9.根据权利要求1所述的一种采用SLM打印技术对铜铬触头表面改性方法，其特征在于，所述步骤S4中研磨磨料为3种类型的钢针按照1:1:1的数量比混合而成，所述3种类型的钢针的尺寸规格分别为φ0.8mm*7mm，φ0.5mm*7mm和φ0.3mm*7mm。
...【技术特征摘要】
1.一种采用slm打印技术对铜铬触头表面改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种采用slm打印技术对铜铬触头表面改性方法，其特征在于，所述步骤s1中铜铬合金触头是由真空熔渗、真空熔铸或真空自耗电弧熔炼其中的一种方法制备而成，铜铬合金触头中按照质量百分比计，cu的含量为40～50wt/％，cr的含量为50～60wt/％。
3.根据权利要求1所述的一种采用slm打印技术对铜铬触头表面改性方法，其特征在于，所述铜铬合金触头的燃弧面形状为直径20～160mm的圆形。
4.根据权利要求3所述的一种采用slm打印技术对铜铬触头表面改性方法，其特征在于，所述步骤s1中将制备好的铜铬合金触头放置在基板上，将基板固定在加工平台上设有的转盘上，所述步骤s3中当打印完成第一层重熔层后等待2～3min，顺时针或逆时针转动转盘120°，开始下一层重熔层的打印，打印完成第二层重熔层后，等待4～5min，以与前一次相同的方向转动转盘120°，开始下一层重熔层的打印，重熔层总层数为3层。
5.根据权利要求3所述的一种采用slm打印技术对铜铬触头表面改性方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文斌，韩宁，李鹏，王小军，姚培建，杨斌，杨晓青，李萌，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。