[发明专利]一种增材制造铜钨功能梯度材料电触头的方法

摘要

本发明公开了一种增材制造铜钨功能梯度材料电触头的方法，该方法通过控制铜粉和钨粉的送粉速率，将上述两种粉末经混粉器均匀混合并经过分粉器分流后，以高能束流为热源，在铜基材上融化沉积钨的质量分数随成形层的增加而增加，呈梯度变化的铜钨功能梯度材料电触头；铜钨功能梯度材料中钨含量随着成形高度可以是准连续式或阶梯式梯度变化的。本发明提高电触头零件的高压开断能力和使用寿命。

主权项

1.一种增材制造铜钨功能梯度材料电触头的方法，其特征在于：在气氛保护工作室内，以高能束流为热源，在铜基材上连续熔化沉积由双筒式送粉器输送的，先经过混粉器混粉后经过分粉器分流的铜钨混合粉末，无模成形钨的质量分数随成形层的增加而增加，呈梯度变化的铜钨功能梯度材料电触头，包括以下步骤：1)将粒度为‑140～+325目的铜粉放入送粉器(10)左边的送粉筒(9)中，将粒度为‑200～+325目的钨粉放入送粉器(10)右边的送粉筒(9)中；2)将铜基材(1)放入气氛保护工作室(4)中并固定铜基材(1)在气氛保护工作室(4)工作台上，使铜基材(1)在成形过程中相对工作室的位置不发生改变；3)将纯度为99.99％～99.999％的高纯氩气或氮气冲入气氛保护工作室(4)中，使气氛保护工作室(4)中氮气或氩气的浓度达到99.9％～99.999％；4)调节送粉器(10)的两个送粉筒(9)中铜粉的送粉速率为0.2～15g/min，钨粉的送粉速率为0～25g/min，开启高能束流(5)，并同步开启送粉器(10)开始送粉，开始在铜基材(1)上熔融沉积层厚为1～50mm，钨的质量分数为0～99％的第一梯度层；5)成形完第一梯度层后，根据下一梯度层的钨的质量分数比例，重新调节送粉器(10)的两个送粉筒(9)中铜的送粉速率为0.2～15g/min，钨的送粉速率为0～25g/min，再开启高能束流(5)，并同步开启送粉器(10)开始送粉，在第一层上熔融沉积层厚为1～50mm，钨的质量分数为0～99％的第二梯度层；6)重复第5)步，直到成形完1～50层梯度层，获得所需铜钨功能梯度材料电触头零件。