[发明专利]一种电接触烧结用防粘电极及其制备方法

说明书

本发明涉及一种电接触烧结用防粘电极及其制备方法。其是在现有铬铜合金电极表面制备一层由高熔点强化相和粘结剂构成的复合强化层，其复合强化层待强化铬铜合金电极表面用合金丝强化处理而制得，其合金丝采用不同质量比的B₄C或WC与Ni或Zr粉末混合后制备。该电极可在电接触烧结过程中可有效避免电极与耐磨层粉末之间的粘脱现象，对高质量耐磨层的烧结制备提供工艺保障。

技术领域

本发明涉及一种电接触烧结用防粘电极及其制备方法，属于材料表面改性的表面工程技术领域。

背景技术

在高推重比(功重比)航空发动机中，为提高发动机效率、降低油耗、提高性能，在发动机的压气机、涡轮等转子与静子接触部位采用接触封严的刷式封严结构，利用刷式封严环中刷丝的弹性，控制发动机工作时因振动、偏心而产生的转子与静子之间的间隙，使柔性刷丝与跑道保持接触，从而减少气体泄漏，降低油耗，提高发动机效率。目前，刷式封严结构中跑道上的耐磨层采用喷涂方法制备，试验中出现耐磨层过早脱落、磨损等现象，制约刷式封严结构的使用寿命只有500小时左右，无法满足发动机设计对刷式封严结构2000小时的寿命要求。采用电接触烧结技术，可显著提高耐磨层的使用寿命。当前电接触烧结所用电极以导电性良好的铬铜合金为主，但是，在烧结过程中常因接触烧结界面的高温作用而产生电极局部软化的现象，电极易与预置的烧结耐磨层粉末发生高温粘连，相当数量的耐磨层粉末在烧结压力作用下嵌入电极的接触表面，从而影响了耐磨层的烧结压力均匀性、电流稳定性，易产生局部过烧、烧结耐磨层脱落等问题，影响电接触烧结的操作进程和烧结质量。

目前，电接触烧结过程中出现的电极软化和耐磨层粘脱问题还没有较好的解决办法，国内业界人士主要采用打磨电极的烧结接触表面以及更新电极的落后方法。

发明内容

针对上述电极易软化、耐磨层易粘脱等问题，本发明提出对电极表面进行强化处理，从而制备出电接触烧结用防粘电极。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种电接触烧结用防粘电极，其特征在于：在现有铬铜合金电极表面制备一层由高熔点强化相和粘结剂构成的复合强化层。

在一个优选的技术方案中，所述高熔点强化相为B₄C或WC，粘结剂为Ni或Zr。

另外，本发明还提供了一种制备上述电接触烧结用防粘电极的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、采用不同质量比的B₄C或WC与Ni或Zr粉末混合后制备成合金丝；

步骤二、待强化铬铜合金电极表面用合金丝强化处理而制得复合强化层，即可得到所述电接触烧结用防粘电极。

在一个优选的技术方案中，所述步骤一中，混合粉末中，B₄C或WC的质量百分比为10％～30％，Ni或Zr为余量。

在一个优选的技术方案中，所述步骤二中，所述强化处理方式采用同步送丝和电火花烧结的方式。

本发明的技术效果如下：

(1)通过调节电火花烧结的速度和送丝速度来获得不同厚度的强化层。

(2)经此强化处理工艺得到的电极，在电接触烧结过程中可有效避免电极与耐磨层粉末之间的粘脱现象，对高质量耐磨层的烧结制备提供工艺保障。

说明书附图

图1电接触烧结用防粘电极示意图；

图2采用未强化电极烧结的耐磨层粘脱微观形貌；

图3采用强化防粘电极烧结的耐磨层微观形貌及外观。

图中：1、Cr-Cu合金电极；2、B₄C(WC)-Ni(Zr)复合强化层。