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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电触头,具体涉及cuw/cu合金整体触头的制备方法,还涉及cuw/cu合金整体触头。
技术介绍
1、弧触头作为高压断路器开断的核心部件,其性能直接关系到断路器的开断能力。cuw/cu合金触头是目前高压断路器中最常用的弧触头,其由耐烧蚀的cuw合金和导电的cu合金连接而成,制备方法分为焊接法和整体烧结法两大类。焊接法是将熔渗cuw合金与cu合金通过钎焊、摩擦焊、电子束焊等连接起来,由于w和cu不互溶,需要cuw合金和cu合金中间加入中间层,与焊接热影响区共同严重影响整体触头的传导性能。整体烧结法是将熔渗cuw合金与cu合金熔接在一起,其界面传导性好。公开号为cn106270533a和cn105965024a的中国专利均使用整体烧结技术制备cuw/cu合金触头,其界面强度可达到485mpa,远超国标gb/t 8320-2017《铜钨及银钨电触头》要求的226mpa。但是,整体烧结法在制备大尺寸、复杂形状cuw/cu合金触头时,由于工艺限制,需将触头的最大特征尺寸一次性烧结成型,且触头的中心通孔需要进行大量的减材加工,造成成本高、材料利用率低。因此,亟需开发出一种整体烧结cuw/cu合金触头铜合金端的成型技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供cuw/cu合金整体触头的制备方法,解决了现有整体触头制备成本高、材料利用率低的问题。
2、本专利技术的另一目的是提供由上述制备方法得到的cuw/cu合金整体触头。
3、本专利技术所采用的技术方案是,c
4、步骤1,利用熔渗法制备cuw合金;
5、步骤2,将cu合金置于步骤1得到的cuw合金顶部,熔渗连接成型,得到cuw/cu合金坯体;
6、步骤3,将步骤2得到的cuw/cu合金坯体进行固溶处理,得到固溶态cuw/cu合金坯体,再将固溶态cuw/cu合金坯体置入模具中进行模锻成型,得到模锻成品;
7、步骤4,将步骤3得到的模锻成品进行时效处理,再机加工成最终的cuw/cu合金整体触头。
8、本专利技术的特点还在于,步骤1中,将钨粉冷压成坯,再进行烧结,随炉冷却后得到烧结好的钨块,在烧结好的钨块上方放置cu块,一同置于真空炉中溶渗,随炉冷却后得到cuw合金。
9、进一步地,cuw合金中w质量分数为65%~90%,cu质量分数为10%~35%,两者质量百分比之和为100%。
10、进一步地,步骤2中,cu合金为cucr合金或cucrzr合金。
11、进一步地,步骤2中,cu合金的体积为最终的cuw/cu合金整体触头中cu合金端体积的130%~200%。
12、进一步地,步骤3中,模具包括上模和下模,下模的内腔下部的形状与固溶态cuw/cu合金坯体中的cuw合金外轮廓形状相同,下模的内腔中部以cuw/cu合金界面为起点向上2mm~15mm的形状与最终的cuw/cu合金整体触头的外轮廓形状相同,下模的内腔上部的形状与最终的cuw/cu合金整体触头中cu合金端的外轮廓形状相同,上模包括模体,模体的顶部连接有顶座,模体的形状与最终的cuw/cu合金整体触头中cu合金端的内轮廓形状相同。
13、进一步地,步骤3中,模锻的温度为室温~500℃,保温时间不低于1h。
14、进一步地,步骤4中,时效处理的温度为400℃~550℃,保温时间为2h~4h。
15、本专利技术所采用的另一技术方案是,cuw/cu合金整体触头,采用上述制备方法得到。
16、本专利技术的有益效果是:
17、(1)本专利技术制备方法得到的cuw/cu合金整体触头的cu合金端为模锻成型,极大地降低了材料使用量,提高了材料利用率,节省了成本,极少的加工量也可提升生产效率;
18、(2)本专利技术制备方法在模锻过程中采用保护异质金属界面的模具设计,在成型过程中界面为压应力状态,且基本不存在应变,可以保护异质金属界面不开裂,进而保持cuw/cu合金界面的高强度;
19、(3)本专利技术制备方法使cu合金端在模锻成型过程中会存在一定的形变,不仅可以细化cu合金晶粒尺寸,变形产生的位错等缺陷还可作为形核点,使析出相尺寸减小且分布更均匀,进而提升cu合金的强度。
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1.CuW/Cu合金整体触头的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
2.根据权利要求1所述的CuW/Cu合金整体触头的制备方法,其特征在于,步骤1中,将钨粉冷压成坯,再进行烧结,随炉冷却后得到烧结好的钨块,在烧结好的钨块上方放置Cu块,一同置于真空炉中溶渗,随炉冷却后得到CuW合金。
3.根据权利要求2所述的CuW/Cu合金整体触头的制备方法,其特征在于,CuW合金中W质量分数为65%~90%,Cu质量分数为10%~35%,两者质量百分比之和为100%。
4.根据权利要求1所述的CuW/Cu合金整体触头的制备方法,其特征在于,步骤2中,Cu合金为CuCr合金或CuCrZr合金。
5.根据权利要求1所述的CuW/Cu合金整体触头的制备方法,其特征在于,步骤2中,Cu合金的体积为最终的CuW/Cu合金整体触头中Cu合金端体积的130%~200%。
6.根据权利要求1所述的CuW/Cu合金整体触头的制备方法,其特征在于,步骤4中,时效处理的温度为400℃~550℃,保温时间为2h~4h。
7.CuW/Cu合
...【技术特征摘要】
1.cuw/cu合金整体触头的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
2.根据权利要求1所述的cuw/cu合金整体触头的制备方法,其特征在于,步骤1中,将钨粉冷压成坯,再进行烧结,随炉冷却后得到烧结好的钨块,在烧结好的钨块上方放置cu块,一同置于真空炉中溶渗,随炉冷却后得到cuw合金。
3.根据权利要求2所述的cuw/cu合金整体触头的制备方法,其特征在于,cuw合金中w质量分数为65%~90%,cu质量分数为10%~35%,两者质量百分比之和为100%。
4.根据权利要求1所述的cu...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁淑华,陈铮,张乔,张喆,曹伟产,肖鹏,邹军涛,
申请(专利权)人:西安理工大学,
类型:发明
国别省市:
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