[发明专利]一种铜钨合金和铬青铜的连接方法及电触头

说明书

本申请公开了一种铜钨合金和铬青铜的连接方法及电触头，其中，连接方法为将铜钨合金部和铬青铜部摩擦焊接。与现有的采用烧结工艺将熔融后的液态铬青铜金属熔渗进入熔点较高的固态钨金属相比，摩擦焊接是固态铬青铜与铜钨合金焊接件在高速运转的同时，钨颗粒漂移进入铬青铜内，两种材料相互咬合更牢靠，结合面强度更好，避免了烧结气孔、结合面夹杂、裂纹和结合面断裂等问题。

技术领域

本发明涉及电器元件制造技术领域，特别涉及一种铜钨合金和铬青铜的连接方法。本发明还涉及一种应用该铜钨合金和铬青铜的连接方法制备的电触头。

背景技术

电触头是开关电器的主要部件，电触头通常包含两部分，一部分为导电部分，另一部分为灭弧部分，两部分连接起来，对于采用铜钨合金(CuW)作为灭弧部分、铬青铜(QCr0.5)作为导电部分的电触头，现有的将铜钨合金部分和铬青铜部分连接的方式是通过烧结、钎焊、电子束焊或整体熔渗等工艺。

但是，采用烧结工艺制备得到的铜钨合金和铬青铜电触头，其结合面抗拉强度低，存在烧结气孔、结合面夹杂、裂纹及结合面易断裂等质量缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铜钨合金和铬青铜的连接方法，以提高铜钨合金和铬青铜的结合面的抗拉强度，避免烧结气孔、结合面夹杂、裂纹和结合面断裂的问题。

本发明的另一目的在于应用该铜钨合金和铬青铜的连接方法制备的电触头，以提高电触头的结合面的抗拉强度，避免烧结气孔、结合面夹杂、裂纹和结合面断裂的问题。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种铜钨合金和铬青铜的连接方法，将铜钨合金部和铬青铜部摩擦焊接。

优选地，在上述的铜钨合金和铬青铜的连接方法中，所述摩擦焊接包括一级摩擦阶段、二级摩擦阶段和顶锻阶段。

优选地，在上述的铜钨合金和铬青铜的连接方法中，所述摩擦焊接的控制参数包括独立参数和非独立参数，所述独立参数包括主轴转速、摩擦压力、摩擦时间和顶锻压力；所述非独立参数包括摩擦扭矩、摩擦变形量、焊接温度和顶锻变形量。

优选地，在上述的铜钨合金和铬青铜的连接方法中，所述主轴转速为1800rpm～3200rpm；所述摩擦压力为3MPa～8MPa；所述摩擦时间为8s～20s；所述顶锻压力为5MPa～10MPa。

优选地，在上述的铜钨合金和铬青铜的连接方法中，所述摩擦扭矩为-900Nm；所述摩擦变形量为4.5mm～8mm；所述焊接温度低于母材熔点；所述顶锻变形量为3mm～7mm。

优选地，在上述的铜钨合金和铬青铜的连接方法中，对于大断面摩擦焊接，在所述一级摩擦阶段同时进行时间控制和压力控制，在所述二级摩擦阶段同时进行变形量和变形速度控制，在所述顶锻阶段同时进行时间控制和压力控制。

优选地，在上述的铜钨合金和铬青铜的连接方法中，所述一级摩擦阶段的摩擦时间为0.7s～3.5s，摩擦压力在4.5MPa～5.5MPa；所述二级摩擦阶段的变形量为4.5mm～8mm，变形速度为0.8mm/s～3.5mm/s；所述顶锻阶段的顶锻维持时间为4s～8s，顶锻压力为5MPa～10MPa。

优选地，在上述的铜钨合金和铬青铜的连接方法中，在摩擦焊接过程中还包括对焊接表面温度进行非接触测量和监控。

优选地，在上述的铜钨合金和铬青铜的连接方法中，所述铜钨合金部通过制粉、压型、烧结渗铜和机加工得到，所述铬青铜部通过热处理和机加工得到。

优选地，在上述的铜钨合金和铬青铜的连接方法中，所述铜钨合金部和所述铬青铜部摩擦焊接后，还包括对焊接表面进行着色探伤、相控阵探伤、抽样金相检测、抽样抗拉强度检测、抽样抗弯强度检测。