[go: up one dir, main page]

CN102672421B - 一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法 - Google Patents

一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102672421B
CN102672421B CN201210007345.0A CN201210007345A CN102672421B CN 102672421 B CN102672421 B CN 102672421B CN 201210007345 A CN201210007345 A CN 201210007345A CN 102672421 B CN102672421 B CN 102672421B
Authority
CN
China
Prior art keywords
contact
alloy
voltage switch
heat preservation
extrusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210007345.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102672421A (zh
Inventor
宋克兴
张彦敏
周延军
郜建新
国秀花
刘亚民
赵培峰
贾淑果
李红霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Science and Technology
Original Assignee
Henan University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Science and Technology filed Critical Henan University of Science and Technology
Priority to CN201210007345.0A priority Critical patent/CN102672421B/zh
Publication of CN102672421A publication Critical patent/CN102672421A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102672421B publication Critical patent/CN102672421B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Switches (AREA)
  • Contacts (AREA)

Abstract

本发明涉及高压开关用Cu-Cr合金零件加工技术领域，具体公开了一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法。高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件加工方法步骤为：熔炼：在木炭层覆盖下加热熔化电解铜板，然后加入纯铬或Cu-Cr中间合金继续进行熔炼得熔液；保温：将熔液转移至保温炉内进行保温储存，并进行充分扒渣；浇注挤压：将保温炉内的熔液浇注到所述挤压模具的型腔内，然后开启压机下行，进行液态下直接挤压成型制得坯料；经机加工制得高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件。本发明提供的加工方法采用压力下凝固结晶成型技术，工艺流程短，材料利用率高，产品性能优异，生产成本低。

Description

一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法
技术领域
本发明涉及高压开关用Cu-Cr合金零件加工技术领域，具体涉及一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法。
背景技术
Cu-Cr合金由于具有强度硬度高、导热性和导电性好以及抗腐蚀性强等优点而广泛应用于制备电阻电极、触头材料、集成电路引框架等要求高导电率高强度的产品，尤其是在大功率真空高压开关中Cu-Cr合金更显示出广阔的应用前景。
近年来，国家投入大量资金对城乡电网进行改造，对高压开关类产品的需求量大增，国内各高压开关制造厂在引进技术的同时，研制生产了各类高电压等级的开关类新产品。高压开关中的各主要工作零件如触头、触指和触头座类零件，由于要求高的导电、导热性和相应的机械性能，一般均采用纯铜或Cu-Cr合金制造。高压开关触头用Cu-Cr合金的理想性能为：导电率≥80％IACS，抗拉强度≥450MPa，硬度≥110HB，要求Cr含量为0.6～0.8％最为合适。由于原材料价格高，因此零件制造过程中材料的利用率对成本影响很大。
目前，采用Cu-Cr合金制备高压开关触头、触指或触头座类零件的传统加工工艺是将铸锭经多道次加热、挤压获得最终产品。目前的加工方法工序多、能耗大、产品利用率低、成本高。因此，迫切需要开发一种高压开关用Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的短流程低成本加工技术，以在满足产品使用要求的前提下，降低生产成本，提高生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法，包括以下步骤：
(1)熔炼步骤：在木炭层覆盖下加热熔化电解铜板，加热温度为1150～1250℃，加热持续时间为40～60分钟，待电解铜板熔化后升温至1350～1500℃并加入纯铬或Cu-Cr中间合金继续进行熔炼，加入纯铬或Cu-Cr中间合金2～5分钟后搅拌一次，熔炼10～15分钟后出炉；
(2)保温步骤：将步骤(1)熔炼制得的熔液转移至保温炉内进行保温储存，并进行充分扒渣，保温温度为1250～1400℃；
(3)浇注挤压步骤：采用压力下凝固结晶成型技术，先将挤压模具预热，预热温度为300～400℃，之后将保温炉内的熔液浇注到所述挤压模具的型腔内，浇注温度为1200～1300℃，然后开启压机下行，进行液态下直接挤压成型，单位挤压力控制为300MPa～1000MPa，保压时间为1～2分钟，然后压机回程，制得坯料；
(4)机加工步骤：将步骤(3)制得的坯料按高压开关用Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的尺寸进行机加工，制得高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件。
优选的，步骤(3)中，单位挤压力控制为900MPa～1000MPa，保压时间为2分钟。
本发明提供的高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法采用压力下凝固结晶成型技术，即在浇注挤压步骤中采用液态下的直接挤压成型方法制备坯料。因此本发明提供的高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法具有以下优点：工艺流程短，材料利用率高，产品性能优异，生产成本低。本发明提供的高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法主要用于制造高压开关自力型触指、触头、触头座等产品，具有很好的市场前景。
具体实施方式
实施例1
本实施例高压开关Cu-Cr合金触头零件的加工方法，包括以下步骤：
(1)熔炼步骤：先向有芯感应电炉中加入电解铜板，然后立即加入木炭，木炭的覆盖厚度约100mm，在木炭层覆盖下加热熔化电解铜板，在加热熔化电解铜板的过程中保证熔融液面被木炭完全覆盖，通过木炭覆盖层隔绝大部分空气来实现电解铜板的熔化过程在微氧化气氛下进行，加热温度为1150℃，加热持续时间为60分钟，待电解铜板熔化后升温至1500℃并加入纯铬继续进行熔炼，加入纯铬2分钟后搅拌一次，熔炼15分钟后出炉；制得的熔液中Cr的重量百分比含量为0.8％；
(2)保温步骤：将步骤(1)熔炼制得的熔液转移至保温炉内进行保温储存，并进行充分扒渣，保温温度为1400℃；
(3)浇注挤压步骤：先将挤压模具预热，预热温度为400℃，之后将保温炉内的熔液浇注到所述挤压模具的型腔内，浇注温度为1300℃，然后开启压机下行，进行液态下直接挤压成型，单位挤压力控制为300MPa，保压时间为1分钟，然后压机回程，制得坯料；
(4)机加工步骤：将步骤(3)制得的坯料按高压开关用Cu-Cr合金触头零件的尺寸进行机加工，制得高压开关Cu-Cr合金触头零件。
实施例2
本实施例高压开关Cu-Cr合金触指零件的加工方法，包括以下步骤：
(1)熔炼步骤：先向有芯感应电炉中加入电解铜板，然后立即加入木炭，木炭的覆盖厚度约120mm，在木炭层覆盖下加热熔化电解铜板，在加热熔化电解铜板的过程中保证熔融液面被木炭完全覆盖，通过木炭覆盖层隔绝大部分空气来实现电解铜板的熔化过程在微氧化气氛下进行，加热温度为1250℃，加热持续时间为40分钟，待电解铜板熔化后升温至1350℃并加入Cu-Cr中间合金继续进行熔炼，加入Cu-Cr中间合金5分钟后搅拌一次，熔炼10分钟后出炉；制得的熔液中Cr的重量百分比含量为0.6％；
(2)保温步骤：将步骤(1)熔炼制得的熔液转移至保温炉内进行保温储存，并进行充分扒渣，保温温度为1250℃；
(3)浇注挤压步骤：先将挤压模具预热，预热温度为300℃，之后将保温炉内的熔液浇注到所述挤压模具的型腔内，浇注温度为1200℃，然后开启压机下行，进行液态下直接挤压成型，单位挤压力控制为1000MPa，保压时间为1分钟，然后压机回程，制得坯料；
(4)机加工步骤：将步骤(3)制得的坯料按高压开关用Cu-Cr合金触指零件的尺寸进行机加工，制得高压开关Cu-Cr合金触指零件。
实施例3
本实施例高压开关Cu-Cr合金触头座零件的加工方法，包括以下步骤：
(1)熔炼步骤：先向有芯感应电炉中加入电解铜板，然后立即加入木炭，木炭的覆盖厚度约150mm，在木炭层覆盖下加热熔化电解铜板，在加热熔化电解铜板的过程中保证熔融液面被木炭完全覆盖，通过木炭覆盖层隔绝大部分空气来实现电解铜板的熔化过程在微氧化气氛下进行，加热温度为1200℃，加热持续时间为60分钟，待电解铜板熔化后升温至1450℃并加入纯铬继续进行熔炼，加入纯铬3分钟后搅拌一次，熔炼15分钟后出炉；制得的熔液中Cr的重量百分比含量为0.7％；
(2)保温步骤：将步骤(1)熔炼制得的熔液转移至保温炉内进行保温储存，并进行充分扒渣，保温温度为1300℃；
(3)浇注挤压步骤：先将挤压模具预热，预热温度为400℃，之后将保温炉内的熔液浇注到所述挤压模具的型腔内，浇注温度为1300℃，然后开启压机下行，进行液态下直接挤压成型，单位挤压力控制为900MPa，保压时间为2分钟，然后压机回程，制得坯料；
(4)机加工步骤：将步骤(3)制得的坯料按高压开关用Cu-Cr合金触头座零件的尺寸进行机加工，制得高压开关Cu-Cr合金触头座零件。
本发明实施例1-实施例3制得的高压开关Cu-Cr合金触头、触指和触头座零件主要应用于220kv以上大功率真空断路器开关触头行业，是远距离高压输电设备的必要元件。
实施例1提供的高压开关Cu-Cr合金触头零件的导电率为81％IACS，抗拉强度470MPa，硬度110HB。实施例2提供的高压开关Cu-Cr合金触指零件的导电率80％IACS，抗拉强度480MPa，硬度113HB。实施例3提供的高压开关Cu-Cr合金触头座零件的导电率84％IACS，抗拉强度4650MPa，硬度112HB。实施例1-实施例3提供的高压开关Cu-Cr合金零件均满足高压开关产品性能指标要求。
本发明实施例1-实施例3提供的加工方法均采用压力下凝固结晶成型技术制备高压开关Cu-Cr合金触头、触指和触头座零件，较之传统的热挤压塑性成型加工方法，降低了挤压力，缩短了生产流程，并且节约了原材料，降低了生产成本，提高了生产效率。

Claims (2)

1.一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座零件的加工方法，其特征在于，
包括以下步骤：
(1)熔炼步骤：在木炭层覆盖下加热熔化电解铜板，加热温度为1150～1250℃，加热持续时间为40～60分钟，待电解铜板熔化后升温至1350～1500℃并加入纯铬或Cu-Cr中间合金继续进行熔炼，加入纯铬或Cu-Cr中间合金2～5分钟后搅拌一次，熔炼10～15分钟后出炉；
(2)保温步骤：将步骤(1)熔炼制得的熔液转移至保温炉内进行保温储存，并进行充分扒渣，保温温度为1250～1400℃；
(3)浇注挤压步骤：先将挤压模具预热，预热温度为300～400℃，之后将保温炉内的熔液浇注到所述挤压模具的型腔内，浇注温度为1200～1300℃，然后开启压机下行，进行液态下直接挤压成型，单位挤压力控制为300MPa～1000MPa，保压时间为1～2分钟，然后压机回程，制得坯料；
(4)机加工步骤：将步骤(3)制得的坯料按高压开关用Cu-Cr合金触头、触指或触头座零件的尺寸进行机加工，制得高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座零件。
2.根据权利要求1所述的高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座零件的加工方法，其特征在于，步骤(3)中，单位挤压力控制为900MPa～1000MPa，保压时间为2分钟。
CN201210007345.0A 2012-01-12 2012-01-12 一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法 Active CN102672421B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210007345.0A CN102672421B (zh) 2012-01-12 2012-01-12 一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210007345.0A CN102672421B (zh) 2012-01-12 2012-01-12 一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102672421A CN102672421A (zh) 2012-09-19
CN102672421B true CN102672421B (zh) 2014-07-09

Family

ID=46805329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210007345.0A Active CN102672421B (zh) 2012-01-12 2012-01-12 一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102672421B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103934635B (zh) * 2014-04-08 2016-08-24 周榆淘 一种高压开关触指的制作方法及其夹具
CN105220004B (zh) * 2015-09-29 2017-12-05 河南科技大学 一种铜基电接触复合材料及其制备方法
CN113732295B (zh) * 2021-08-03 2023-12-26 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 用于户外高压隔离开关触头的合金粉末材料、熔覆层及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1229857A (zh) * 1998-03-19 1999-09-29 中国船舶工业总公司第七研究院第七二五研究所 高导耐热铸造铜合金及生产方法
CN1264143A (zh) * 2000-02-24 2000-08-23 周武平 真空开关铜铬系触头材料的制造方法
CN1358873A (zh) * 2000-12-11 2002-07-17 包头市玺骏稀土有限责任公司 生产稀土铜基合金材料的方法
CN1094399C (zh) * 2000-11-23 2002-11-20 河北省万全县丰华有色金属加工厂 纯铜导电颚板挤压铸造工艺
CN1489162A (zh) * 2002-10-08 2004-04-14 中国科学院金属研究所 一种真空开关用低偏析铜铬触头的制备方法
CN101148714A (zh) * 2007-10-29 2008-03-26 北京科技大学 一种耐高压铸造铜合金

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5850172A (ja) * 1981-09-21 1983-03-24 Toshiba Corp 鋼合金の溶解鋳造方法
JP5252722B2 (ja) * 2009-03-26 2013-07-31 福田金属箔粉工業株式会社 高強度・高導電性銅合金及びその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1229857A (zh) * 1998-03-19 1999-09-29 中国船舶工业总公司第七研究院第七二五研究所 高导耐热铸造铜合金及生产方法
CN1264143A (zh) * 2000-02-24 2000-08-23 周武平 真空开关铜铬系触头材料的制造方法
CN1094399C (zh) * 2000-11-23 2002-11-20 河北省万全县丰华有色金属加工厂 纯铜导电颚板挤压铸造工艺
CN1358873A (zh) * 2000-12-11 2002-07-17 包头市玺骏稀土有限责任公司 生产稀土铜基合金材料的方法
CN1489162A (zh) * 2002-10-08 2004-04-14 中国科学院金属研究所 一种真空开关用低偏析铜铬触头的制备方法
CN101148714A (zh) * 2007-10-29 2008-03-26 北京科技大学 一种耐高压铸造铜合金

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李仁杰.压铸工艺参数的确定.《压力铸造技术》.1996,121-130. *
李文兵.高强高导铜合金的生产工艺及性能研究.《四川大学硕士学位论文》.2007,摘要、第10、16、22、26、31页.
洗爱平.大功率真空开关铜铬触头材料.《中国有色金属学报》.2001,全文. *
谢水生.高强高导同合金的研究开发.《第十四届中国有色金属学会材料科学与工程合金加工学术研讨会文集》.2011,14-15.
高强高导同合金的研究开发;谢水生;《第十四届中国有色金属学会材料科学与工程合金加工学术研讨会文集》;20111231;14-15 *
高强高导铜合金的生产工艺及性能研究;李文兵;《四川大学硕士学位论文》;20071231;摘要、第10、16、22、26、31页 *
齐丕镶.铜合金的挤压铸造.《挤压铸造》.1984,275-281. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102672421A (zh) 2012-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101758071B (zh) 一种铝与铜复合金属板带的生产方法
CN101710505B (zh) 一种铜镁合金接触线的制备方法
CN101348873A (zh) 一种高强高导铜和铜合金及其制备方法
CN105039883B (zh) 一种Cu‑Cr‑Zr合金接触线的制备方法
CN102329999A (zh) 一种导电铝合金型材的制造方法
CN101805837A (zh) 轨道交通导电轨用铝合金型材的制造方法
CN103203596A (zh) 一种it业用铝合金型材的生产工艺
CN103352137B (zh) 用于电力开关弹簧触头的高强高导铜合金及其制备方法
CN102672421B (zh) 一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法
CN101705389A (zh) 一种用于制造模具的铜合金及其制备方法
CN103556016B (zh) 一种中强度高导电率电工铝导线材料及其制备方法
CN103143582A (zh) 一种高导电率的铝合金板挤压成形装置及工艺
CN108941306B (zh) 一种非晶合金汽爆冲击热成形方法
CN102689135B (zh) 一种高压开关紫铜触头、触指、触头座类零件的加工方法
CN101758070A (zh) 铝与钛复合金属板带的制造方法
CN100374594C (zh) Cu-Cr-Zr合金和Cu-Zr合金的非真空熔铸工艺
CN102747238A (zh) 一种微合金化锡青铜合金的制备方法
CN105714133B (zh) 一种Cu‑Cr‑Zr‑Mg合金棒材的制备方法
CN103382542A (zh) 一种纤维强化铜铬锆合金的制备方法
CN105478725A (zh) 固态铜材固液复合及挤压组合制备双金属复合材料的方法
CN102690971B (zh) 一种高强度铜合金板带及其制备方法
CN108728707A (zh) 一种快速挤压高强度变形镁合金及其制备方法
CN105755309B (zh) 一种大锭挤压铜铬触头材料的工艺
CN103436725A (zh) 一种铜基稀土复合材料的制备方法
CN102925827A (zh) 一种铝合金导线的制备及在线形变热处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant