[發明專利]負荷開關的新型焊接工藝

在審

• 申請號: 201810415896.8
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108581385A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 李鵬
• 申請（專利權）人: 天津市中順機械制造有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.負荷開關的新型焊接工藝，其特征在于，其包括以下步驟：

1)制作銅鉻觸頭：銅鉻層的厚度為5.5mm；按重量百分比取47％～50％的銅粉和50％～53％的鉻粉，銅粉的粒徑為260～265目，鉻粉的粒徑為5.0～5.2μm，銅粉在氫氣氛中經350℃～450℃還原2.5h，鉻粉在高純氫氣氛中經1000℃～1200℃還原2.5h；還原后的銅粉和鉻粉分別經破碎篩分后，按所述重量配比在真空混料機中經充分混合即得銅鉻粉料；裝入壓制模具中，以3.5～4.5kg/cm2的預壓力壓實，靜置40min，然后在800MPa～1000Mpa壓力下成型為坯料，從模具中脫出；將坯料在950℃～1050℃溫度下燒結1.5～2.5h，燒結氣氛為還原性氣氛或真空燒結；燒結坯料在1000MPa～1200Mpa壓力下復壓，進一步提高密度和強度；復壓后的材料在900℃～950℃溫度下進行退火處理；冷以后，在純度為99.995％的Ar氣保護反應容器內，采用激光器進行激光快速掃描處理，激光處理工藝參數為：功率為3.5～4.0kW；光斑直徑為5.5～6.5mm；掃描速率為220～250mm/min；

2)對所述銅鉻觸頭和銅尾進行相應的切削加工，兩者的接頭部分設計成平面接觸，焊件外圓為圓柱形，其平面度、垂直度不大于0.2mm，焊前接頭部分的表面用銼刀或砂紙打磨，去除氧化物，然后經酒精或乙醚清洗2min～2.5min，以防摻入其它離子或雜質；采用車刀在銅尾要進行焊接的接頭部分的圓周上加工兩圈螺旋形焊接花紋；

3)準備好摩擦焊機的工裝設備，調試到相應的工藝參數，進行焊接；將所述銅鉻觸頭和銅尾分別夾持于摩擦焊機的旋轉夾具和移動夾具上，對準夾緊；所述旋轉夾具由電機通過動力傳動機構帶動旋轉軸旋轉而被帶動，所述移動夾具由液壓系統驅動液壓油缸的活塞桿收縮而被帶動；所述旋轉夾具和移動夾具中的夾緊元件是夾緊塊，由酚醛塑料制成的；夾緊塊直接分別夾緊銅鉻觸頭和銅尾的外圓表面，夾緊塊上用于夾緊的面是圓弧面，這樣可以使夾緊力均勻分散作用在銅鉻觸頭和銅尾的外圓表面上，使得單位面積上的壓力變小；之后調整摩擦焊機的相應轉速、摩擦壓力、摩擦時間、摩擦變形量、剎車時間和頂鍛變形量進行摩擦焊接，以轉速1450rpm～1500rpm，起始摩擦壓力30MPa～35MPa摩擦焊接0.8s～1s；再以轉速2300rpm～2500rpm，摩擦壓力120MPa～130MPa進行穩定摩擦焊接6s～8s后剎車，剎車0.4s～0.6s時施加200MPa～210MPa的頂鍛壓力，并保持頂鍛壓力4s；

4)去除焊瘤，并進行焊縫質量檢測，采用超聲波或X射線探傷，對焊接結合面縱深處檢測有無焊接裂紋或未焊透的缺陷；進行X射線探傷時，選用高能小焦點X射線探傷機、優質X光膠片和鈦絲透度計，曝光電壓根據曝光曲線選擇，曝光量為30～40mAmin，用鉛板制作屏蔽板，厚度為5～8mm，結構尺寸為矩形，使用兩層屏蔽法進行屏蔽：第一屏蔽板在靠近焊件面對射線源的一側放置，第二屏蔽板，靠近焊件背對射線源的一側放置，所述屏蔽板由兩側擋板側面遮蓋；然后用X光照射焊縫，獲得X射線底片，曝光后的底片按要求手工自動沖洗，不允許有劃傷、水漬等偽缺陷；對獲得的X射線底片根據材料厚度按標準規定的方法進行質量等級評定，從而實現對焊縫的檢測；

5)時效處理：將經過步驟4)處理后的焊件放入高低溫試驗箱中，加熱到450～460℃，保溫7～8小時，然后隨爐冷卻至室溫，完成高溫時效；然后再將溫度調至-20℃～-10℃，保持2小時，完成低溫時效；最后在空氣中自然冷卻至室溫；

6)機械加工：按設計要求加工成為產品待用。

2.根據權利要求1所述的負荷開關的新型焊接工藝，其特征在于，特別的，所述步驟1)中可在混合銅鉻粉料時加入其重量的0.4％的金屬La和Si混合物，兩者的重量比為1.5:1，激光處理工藝的搭接率為37～39％。

3.根據權利要求2所述的負荷開關的新型焊接工藝，其特征在于，所述步驟2)中銅尾為銅桿；該銅桿的直徑為28mm～32mm，長度為38mm～40mm；

4.根據權利要求3所述的負荷開關的新型焊接工藝，其特征在于，所述步驟3)中摩擦焊接的摩擦進給速度為1.4Mm/s，頂鍛變形量4mm。