[發明專利]一種電觸頭的焊接方法

有效

• 申請號: 201510049912.2
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104668687B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 陳樂生;王蕾;毛琳;王鵬鵬
• 申請（專利權）人: 上海和伍復合材料有限公司
• 主分類號: B23K1/002
• 分類號: B23K1/002;B23K1/20;B23K1/19
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電觸頭焊接技術領域，具體來說，涉及的是一種電觸頭的焊接方法。

背景技術

電觸頭組件是各種斷路器的核心部件。電觸頭組件中的電觸點多為具有良好導電、導熱性能的材料。電觸點在使用時，常常要求與導電性能更好的銅(或銅合金)連成整體來應用。目前，電觸頭的連接方式有釬焊、整體液相燒結等。經釬焊連接的電觸頭，其界面結合強度和電導率均小于母材，焊后觸橋(即銅尾端)退火軟化，焊接界面成為電觸頭的薄弱環節，在使用中易發熱，開焊脫落；而經釬焊而成的電觸頭，因受釬料層的制約，其電阻會急劇增加，易導致電觸頭在工作時溫度過高而失效。

中國發明專利CN200610041964，提供了一種高壓輸變電觸頭的摩擦焊接方法，該專利技術通過采用摩擦焊接，無需采用釬料，但是由于該技術靠工件旋轉實現，焊接非圓截面較困難，盤狀工件及薄壁管件因不易夾持也很難焊接，適用范圍有限，另外，該技術所用的摩擦焊機一次性投資費很大，僅適用于大批量生產。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術存在的不足和缺陷，提供一種電觸頭的焊接方法，充分考慮了電觸頭焊接過程中多目標因素的影響，解決現有技術非圓截面難以焊接、焊后易開焊脫落、焊后電阻急劇增加的問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種電觸頭的焊接方法，包括如下步驟：

第一步，制備具有材料成分梯度的電觸點，緊靠工作面的是銀基電接觸工作層，緊靠焊接面的是紫銅過渡層；

第二步，在電觸頭的觸橋金屬表面開出多個槽孔；

第三步，將電觸點置于觸橋下方，再將焊膏填入槽孔底部；

第四步，在保護氣氛下采用激光束熔化焊膏，將電觸點和觸橋緊密連接起來。

優選的，所述制備出具有材料成分梯度的電觸點，是指采用粉末冶金等方法制備具有雙層材料成分梯度的電觸點，即：緊靠工作面的材料是銀基電接觸材料層(Ag/SnO2等)、緊靠焊接面的材料是紫銅材料層。所述紫銅材料層厚度優選0.2～2.0mm。

優選的，所述在電觸頭的觸橋金屬表面開出多個槽孔，是指采用水切割方式等方法在電觸頭接觸面處對觸橋進行開槽加工，槽口寬度0.5～2mm，開槽軌跡為連續柵格型、螺旋型、連續‘U’型、連續近方型、‘S’型、‘V’型、‘M’型、或‘Z’型等形狀，然后清理槽孔中殘留物。

更優選的，用銑刀對經第二步加工的槽孔的槽口進行掃錐度加工，此步驟可使得熔焊的焊膏在毛細作用下深入槽孔的兩側，達到電觸點與觸橋之間無空氣間隙的目的，槽孔的槽口邊緣銑出的深度為0.1～0.8mm，并將合成好的電觸點置于銅觸橋下方。

優選的，所述將焊膏填入槽孔底部，是指：在開槽部位填充焊膏，焊膏中的金屬粉體可以是紫銅粉末，也可以是合金焊粉，其余成分是有機載體和釬劑。焊膏沿開槽軌跡在電觸點和觸橋組件的空槽底部填入，填入的焊膏厚度為0.5～3mm。

優選的，當觸橋材料為紫銅時，焊膏的配比：焊膏中紫銅的質量百分含量為60～95％(更優選范圍為70～85％)，乙醇、丙三醇等有機載體的質量百分含量為5～35％，釬劑的為0～5％；觸橋材料為銅合金時，焊膏的配比：焊膏中銅合金的質量百分含量為65～95％(更優選范圍為70～85％)，而乙醇、丙三醇等有機載體的質量百分含量為5～30％，釬劑的為0～5％。該焊膏可有效提高復合粉體對激光的吸收率。

優選的，所述在保護氣氛下采用激光束熔化焊膏，是指：在保護氣氛下，從槽孔打入激光束，利用此激光束沿開槽軌跡熔焊槽孔底部的焊膏，實現電觸點與觸橋的緊密連接。所述激光束是指激光的能量聚集在0.1～0.3mm的一個點上。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果：①本發明電觸頭的焊接無需釬料層，其電觸頭的激光熔焊部分為致密冶金結合，可獲得比其它方法結合強度更好、電性能更優良的電觸頭，不會出現開焊脫落。②在工藝上節省了貴金屬材料的消耗，具有顯著的經濟效益。

附圖說明

圖1為本發明一實施例激光熔焊CJ20-250型電觸頭槽孔底部的示意圖；

圖2為本發明一實施例激光熔焊CJ20-250型電觸頭槽孔剖面示意圖，其中1表示激光，2表示觸橋，3表示焊膏，4表示電觸點；

圖3為本發明一實施例銑刀加工槽孔時，槽孔的槽口邊緣銑出的深度的示意圖；

圖4為本發明一實施例工作電流為250A的條件下電觸頭中焊接面等溫線圖；

圖5為本發明一實施例激光熔焊CJ40-315-500型電觸頭槽孔底部的示意圖；