[發(fā)明專利]一種耐腐蝕復合觸頭的制備方法

在審

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• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN113963969A
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 楊倩倩;邵星海;劉源;曹磊;張利軍
• 申請（專利權）人: 清研特材科技（洛陽）有限公司
• 主分類號: H01H11/04
• 分類號: H01H11/04;H01H11/06
• 代理公司: 洛陽華和知識產權代理事務所(普通合伙) 41203
• 代理人: 劉亞莉

本發(fā)明涉及一種耐腐蝕復合觸頭的制備方法，包括：先制備銀觸點；然后將銀觸點固定在觸頭燒結模具的觸點位置上，在模具中加入銅鉻合金粉末，預壓成型得到預壓件；將裝有預壓件的模具放入粉末冶金燒結爐中，對預制件加壓，在750?950℃下燒結20?50min，得到觸頭毛坯；對觸頭毛坯的銀觸點進行機加工和打磨拋光后，得到粉末冶金法制備的耐腐蝕復合觸頭。本發(fā)明通過粉末冶金法將銅鉻合金和銀觸點燒結成一體的復合結構觸頭，具有良好的導電性和力學性能，能夠改善動、靜觸頭之間的壓緊力，可以替換帶有彈簧結構的觸頭，改善分流問題。銀觸點耐腐蝕性能和磨損失效時間有所提高，從而緩解了觸頭發(fā)熱問題，提高了觸頭使用壽命。

技術領域

本發(fā)明屬于高壓電器領域，特別涉及一種耐腐蝕復合觸頭的制備方法。

背景技術

受到設備質量、運行環(huán)境的影響，隔離開關在運行過程中頻繁出現觸頭發(fā)熱現象，加速接觸部位的氧化和侵蝕，甚至導致觸頭燒毀，嚴重威脅到電力設備安全和電網的穩(wěn)定運行。觸頭材料的氧化腐蝕是造成觸頭接觸不良和異常發(fā)熱的重要因素。常見的觸頭材料為純銅，易發(fā)生表面氧化、銹蝕等問題，常常宏觀表現為表面生成堿式碳酸銅，俗稱“銅綠”。堿式碳酸銅在空氣中受熱易分解，最終以Cu₂O或CuO兩種氧化物形式存在，其氧化物組織疏松多孔，不具有自保護性，抗氧化能力較弱，銅基體會繼續(xù)發(fā)生氧化在銅觸頭表面形成較厚的氧化層，從而顯著增加接觸電阻。

目前主要通過改變純銅觸頭結構和增加表面防護手段進行觸頭的防護，最常用的是增加彈簧結構增加動觸頭和靜觸頭之間的壓緊力，通過表面鍍銀進行抗氧化腐蝕防護。但是增加彈簧結構會造成一定程度的分流，觸頭表面進行鍍銀處理存在鍍銀層過早機械磨損、腐蝕剝落和加工過程造成環(huán)境污染等問題。為了改善鍍銀層不耐磨和電鍍的污染問題，現有技術通過將銅觸頭和銀觸點焊接到一起來提高銀觸點的使用壽命，但是存在焊接工藝復雜和觸點與銅材間結合能力差的問題。

提高觸頭耐腐蝕性能，實現制備過程綠色化和保障觸頭間壓緊力是觸頭質量提升和緩解觸頭發(fā)熱問題的關鍵問題。

發(fā)明內容

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種耐腐蝕復合觸頭的制備方法，通過粉末冶金方法將銅鉻合金和銀觸點燒結成一體的復合結構觸頭，具有良好的導電性和力學性能，能夠改善動觸頭和靜觸頭之間的壓緊力，替換帶有彈簧結構的觸頭，改善分流問題。鑲嵌在觸頭銅鉻合金基材中的銀觸點厚度遠高于鍍銀層，能夠提高動、靜觸頭觸點區(qū)域的耐腐蝕性能和磨損失效時間，緩解觸頭發(fā)熱問題，提高觸頭使用壽命。

本發(fā)明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的，依據本發(fā)明提出的一種耐腐蝕復合觸頭的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、通過模具鑄造或擠壓成型的方法制備銀觸點；

步驟二、將銀觸點固定在觸頭燒結模具的觸點位置上，在模具中加入銅鉻合金粉末，預壓成型得到預壓件；

步驟三、將裝有預壓件的模具放入粉末冶金燒結爐中，對預制件加壓，在750-950℃下燒結20-50min，得到觸頭毛坯，優(yōu)選的，燒結過程對預制件施加的壓力為20-50MPa；

步驟四、將觸頭毛坯的銀觸點進行機加工和打磨拋光后，得到粉末冶金法制備的耐腐蝕復合觸頭。

進一步地，步驟二所述的觸頭燒結模具為鋼?；蚴＃龅挠|頭燒結模具包括動觸頭燒結模具和靜觸頭燒結模具，步驟四所得耐腐蝕復合觸頭包括動觸頭和靜觸頭，動觸頭和靜觸頭均由銀觸點和銅鉻合金基材組成。

進一步地，步驟二所述的銅鉻合金粉中鉻元素的質量百分比為0.1-1％，鋯元素的質量百分比為0-0.05％，其余為銅元素。

進一步地，步驟一所制備的銀觸點的橫截面為梯形或T型。

進一步地，步驟一所制備的銀觸點包括頂部(6)、底部(7)和側部(8)，底部(7)位于銅鉻合金基材內，頂部(6)裸露在銅鉻合金基材外，底部的寬度大于頂部的寬度。