[發明專利]一種銅鎢合金與銅合金的連接方法

有效

• 申請號: 202210380680.9
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114628179B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 馬占峰;肖鵬;嚴旭;陳錚;朱凱;梁淑華;路媛婧;溫斌斌;劉楠
• 申請（專利權）人: 西安西電開關電氣有限公司;西安理工大學
• 主分類號: H01H11/04
• 分類號: H01H11/04;B22F7/08;B22F3/02;B22F3/26;C22C1/04;B22F3/10;C22C9/00;C22C27/04;C22F1/08;C22F1/18;C21D9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種銅鎢合金與銅合金的連接方法，包括：將一定量的鎢粉冷壓成坯后燒結，在燒結好的鎢塊上方，放置一定量的銅合金塊熔滲；再在熔滲好的銅鎢合金待連接面拋光后電鍍一定厚度的Ag層，然后將銅合金試樣塊放置于經表面切削的銅鎢合金試樣塊上方，置于氣氛加熱爐中加熱進行連接；最后通過固溶及時效處理得到銅鎢合金?銅合金復合材料觸頭。本發明通過將電鍍Ag層作為中間連接層，既實現了CuW與Cu合金的高強度連接，又減小了過渡層對CuW/Cu合金整體觸頭導電率的影響。

技術領域

本發明涉及一種銅鎢合金與銅合金的連接方法，適用于制造高壓電器開關和斷路器的觸頭。

背景技術

在電接觸領域，銅鎢合金因其良好的導電導熱性、耐壓值高、分斷電流能力強、耐電弧燒蝕、抗材料轉移能力強、抗熔焊性能優良，以及接觸電阻低等優良性能，從出現之后即用于高壓開關電器的電觸頭材料。銅鎢合金需要與銅合金連接制備成整體觸頭，以同時兼顧電觸頭零部件的界面結合強度與導電能力。

目前國內外高壓觸頭連接主要有以下四種方法：

1.釬焊

焊接時變形小，所以尺寸精度容易控制，很容易實現異種材料的連接。但是受釬焊焊接工藝的制約，結合面形狀在一定程度上受到限制。

2.熱等靜壓擴散焊

擴散焊需使待焊表面相接觸，通過使界面產生液相或微量塑性變形增大物理接觸。其連接的觸頭接頭質量好，連接強度高，變形小。然而由于接合面要求高，其應用受到限制，且成本較高。

3.電子束焊

電子束焊焊接時無需焊料，也無焊縫結構，連接速度快，熱影響區小，焊接強度高，接頭質量好。但是由于電子束焊仍然是熱熔焊，在焊縫附近的銅同樣會發生退火而軟化，從而影響其性能。此外，電子束焊的結合面必須為平面，這一缺點也限制了其應用。

隨著電網容量的增加，對觸頭導電能力和界面結合強度提出了更高的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種銅鎢合金與銅合金的連接方法，解決了現有連接技術難以實現銅鎢合金與銅合金高強度連接的問題。

本發明采用如下技術方案來實現的：

一種銅鎢合金與銅合金的連接方法，包括以下步驟：

步驟一：熔滲

將一定量的鎢粉冷壓成坯，利用熔滲制備得到CuW合金；

步驟二：電鍍

將步驟一得到的CuW合金待連接面拋光處理，然后在拋光面電鍍一層Ag；

步驟三：連接

將步驟二中鍍Ag后的CuW合金置于高純石墨坩堝中，在Ag層頂部放置Cu合金，最后置于氣氛燒結爐中加熱并保溫一定的時間，然后隨爐冷卻；

步驟四：熱處理

將步驟三中連接好的合金塊進行固溶及時效處理。

本發明進一步的改進在于，所述步驟一中，CuW合金中Cu含量為15wt％～35wt％。

本發明進一步的改進在于，所述步驟一中，熔滲溫度為1150～1400℃，保溫時間為1～4h。

本發明進一步的改進在于，所述步驟二中，在CuW表面Ag電鍍層的厚度為0.5～500μm。

本發明進一步的改進在于，所述步驟三中，Cu合金成分中Cr為0.05wt％～1.0wt％，Zr為0～1.0wt％，其余為Cu。