[发明专利]负荷开关的新型焊接工艺

说明书

本发明是负荷开关的新型焊接工艺，其包括以下步骤：1)制作铜铬触头：铜铬层的厚度为5.5mm；按重量百分比取47％～50％的铜粉和50％～53％的铬粉，铜粉的粒径为260～265目，铬粉的粒径为5.0～5.2μm，铜粉在氢气氛中经350℃～450℃还原2.5h，铬粉在高纯氢气氛中经1000℃～1200℃还原2.5h。本发明通过调整了铜铬层的原料的比例和原料粒径，使铜铬触头表面更加光滑和均一，使用寿命更长。

技术领域

本发明涉及负荷开关焊接领域，尤其涉及负荷开关的新型焊接工艺。

背景技术

整体式电触头广泛应用于各种中高压断路器中，是各种电力开关的核心部件，目前，一般采用整体液相烧结工艺制造整体式电触头。整体式触头是由两种不同材质组成的一种特殊零件，它的头部是铜铬合金，用于灭弧，尾部一般是铜合金QCr0.5，它的主要作用是具备一定弹性和良好的导电性能，就整体式电触头而言，两种材质结合面的结合强度、电导率是影响整体式电触头综合性能的最关键的因素。

常用的银合金或铜合金钎焊的方法，其界面电导率和结合强度均小于母材，焊后铜尾端退火软化，界面性能成为电触头的薄弱环节，在使用中易发热，开焊脱落；另一种方法为经液相烧结的电触头，其界面强度可接近母材强度(铜尾)，电性能达到铜铬合金水平，但是加工周期长，费料。

原有的铜铬负荷开关主要是采用熔炼工艺制造铬铜触头再与加工成型的铜杆通过真空钎焊制备成导电杆。其焊接抗拉强度一般在 170-230MPa，与操作人员的熟练度有直接关系，其直接影响最后铬铜合金的质量，且采用银焊片，焊料成本大概为4元/件，成本较高。

中国专利201511019258.7，涉及一种铜铬负荷开关组件的焊接方法，焊接效率高，焊接强度高，抗拉强度可达240～280MPa，更适合连续生产，降低制造成本，缩短制造周期，提高成品率；该制造方法工艺可控性强，提高了焊接质量，零件质量稳定，满足了使用要求；且与焊接人员经验接经验无关，无需添加焊料，便于推广使用。为此，设计负荷开关的新型焊接工艺，解决以上问题；但是存在的问题是，铜铬触头表面不够均匀。

为克服以上不足，提供负荷开关的新型焊接工艺。

发明内容

本发明为克服以上不足，提供负荷开关的新型焊接工艺，采用摩擦焊的工艺取代真空钎焊工艺，将构成开关的两种金属焊接在一起，然后经适当的热处理，消除焊接内应力，及整体加工，可获得比其它方法在结合面的抗拉强度和硬度都更优良的整体式负荷开关。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是负荷开关的新型焊接工艺，其包括以下步骤：

1)制作铜铬触头：铜铬层的厚度为5.5mm；按重量百分比取 47％～50％的铜粉和50％～53％的铬粉，铜粉的粒径为260～265目，铬粉的粒径为5.0～5.2μm，铜粉在氢气氛中经350℃～450℃还原 2.5h，铬粉在高纯氢气氛中经1000℃～1200℃还原2.5h；还原后的铜粉和铬粉分别经破碎筛分后，按所述重量配比在真空混料机中经充分混合即得铜铬粉料；装入压制模具中，以3.5～4.5kg/cm2的预压力压实，静置40min，然后在800MPa～1000Mpa压力下成型为坯料，从模具中脱出；将坯料在950℃～1050℃温度下烧结1.5～2.5h，烧结气氛为还原性气氛或真空烧结；烧结坯料在1000MPa～1200Mpa压力下复压，进一步提高密度和强度；复压后的材料在900℃～950℃温度下进行退火处理；冷以后，在纯度为99.995％的Ar气保护反应容器内，采用激光器进行激光快速扫描处理，激光处理工艺参数为：功率为3.5～4.0kW；光斑直径为5.5～6.5mm；扫描速率为220～ 250mm/min；