[发明专利]一种高硬度高电导率梯度结构Cu-Cr合金触头的制备方法

权利要求书

1.一种高硬度高电导率梯度结构Cu-Cr合金触头的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100，选择Cr含量在20～60wt.％的两块Cu-Cr合金基材分别制成的触头，对其表面进行打磨和清洁；

步骤200，将其中一块触头作为静端，另一块触头作为动端，先将静端放置在惰性气体保护仓内的工作台上，并通过激光原位设备的控温夹具固定在其工作区内；

步骤300，将激光原位设备的激光参数调整至等于或大于常规激光扫描时参数的1/3，然后使激光器产生连续激光对静端表面层进行激光扫描，所述将激光原位设备的激光参数调整至等于或大于常规激光扫描时参数的1/3时为：激光功率密度：6.4×10⁴MW/m²～1.2×10⁵MW/m²，激光扫描速度：6～10m/min，搭接率：20％～60％，波长：1～3μm；

步骤400，由控制温夹具上取下扫描完成后的静端并更换上动端，将激光参数调整至等于或低于常规激光扫描时参数的1/3，所述将激光参数调整至等于或低于常规激光扫描时参数的1/3为：激光功率密度：5.5×10⁴MW/m²～7.6×10⁴MW/m²，激光扫描速度：8～12m/min，搭接率：20％～60％，波长：1～3μm；然后使激光器产生连续激光对动端表面层进行激光扫描，扫描完成后取下动端；

在激光扫描过程中，激光束采用递进式扫描方式，使熔池由扫描方向向未扫描方向产生温度梯度，利用温度梯度引起的表面张力在熔池中形成对流以强化Cr粒子的弥散；

步骤500，重复前述步骤制作出所有触头，并以两块熔覆层厚度不同的触头组成方式来作为同一真空灭弧室的静端和动端，且静端的熔覆层厚度大于动端的熔覆层厚度。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述步骤200中惰性气体保护仓内的氧和氮含量小于50ppm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述打磨后Cu-Cr合金基材的表面粗糙度为1～2μm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

在激光扫描时，通过对触头的水冷和激光扫描条件的配合使熔池的冷却速度达到10⁵～10⁶K/s。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

激光扫描时熔池中的温度Cr的熔点且Cr粒子熔化成球形。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

经过激光扫描后的静端和动端的表面层的合金硬度≥290HV_0.25。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

静端的熔覆层厚度为动端熔覆层厚度的1～3倍。