[发明专利]一种制备CuCrW触头材料的方法

说明书

技术领域

本发明属于触头材料的制作方法，具体来说是CuCrW触头材料的制备方法。

背景技术

自20世纪60年代初期真空开关开始应用到电力领域以来，至今已有40多年的历史，如今，尤其在中等电压领域，单真空开关产品占有率已超过85％。真空断路器是真空开关的关键部件，为了满足真空断路器向小型化大容量的发展，要求真空断路器的触头材料，有高的抗熔焊性和耐电压强度、低的截流值和热点离子发射性能，以免影响介质强度的恢复能力和避免造成更高的过电压。CuCrW材料具有这方面的优势。

CuCrW合金触头材料的制备有固相烧结和熔渗两种方法。固相烧结法，存在密度低、孔隙多、硬度很难达到要求的缺点；而熔渗法，采用W粉与Cr粉进行混料，由于很难将复合粉末混合均匀，最终产品有独立的Cr相与W相存在，这就降低了材料的耐电压强度。

发明内容

本发明的目的在于，克服传统制备CuCrW合金触头材料方法的缺点，提供一种制备CuCrW触头材料的新方法。

本发明是这样实现的：备齐Cr粉、W粉、Cu粉，其中W粉为6～8μm，Cu粉和Cr粉的粒度为45～110μm，其间的重量配比为，Cr粉∶W粉＝3∶2；诱导Cu粉的配比为Cr粉、W粉总重量的10％～33％；制备时，先把Cr粉和W粉按3∶2制成CrW复合材料；再将该复合材料放在-150℃以下的低温液氮保护下，制成CrW合金粉；继而向合金粉中加入诱导Cu粉，进行混料、压制、烧结，最终使Cu块在诱导Cu粉的作用下渗入到CrW骨架中，制成CuCrW电触头材料。

本发明依如下步骤进行：

a.备齐Cr粉、W粉、Cu粉，其中W粉为6～8μm，Cu粉和Cr粉的粒度为45～110μm，其间的重量配比为，Cr粉∶W粉＝3∶2；诱导Cu粉的配比为Cr粉、W粉总重量的10％～33％；

b.按所需材料的配比将W粉与Cr粉在混料机中混料，使其混合均匀；

c.将上述的混合粉末，经过模压制成坯料；

d.将上述压制好的坯料放入烧结炉，在真空度大于10^-2条件下升温至1100～1300℃，烧结90～120min，制成CrW复合材料。升温速度为10～15/min。

e.CrW合金在低温液体保护下，通过研磨破碎，制成CrW合金粉，制粉温度控制在-150℃以下。

f.合金粉末经压坯，1200～1400℃烧结，升温速度为10～15℃/min，保温时间为2～4h；

g.将准备好的Cu块放在烧结过的压坯上进行渗铜，渗铜温度在1100～1300℃，保温时间为1～2h，制得CuCrW电触头材料。

本发明解决了传统方法的Cr、W粉混合不均匀的问题，提高了CuCrW触头材料的硬度、密度、耐电压强度等综合性能。

附图说明

图1是本发明制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，以三个实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

备齐Cr粉、W粉、Cu粉，其中W粉为6～8μm，Cu粉和Cr粉的粒度为45～110μm，其间的重量配比为，Cr粉∶W粉＝＝3∶2；诱导Cu粉的配比为Cr粉、W粉总重量的10％；

称取Cr粉2.7kg，W粉1.8kg在1100℃烧结120min，升温速度为12℃/min，制成CrW复合材料，将CrW复合材料在-150℃液体保护下，通过研磨破碎机加工制成CrW合金粉，向合金粉中加入0.45kg的Cu粉，经混料、压制后在1300℃烧结3小时，然后在1200℃熔渗1.5小时，即制得CuCrW电触头材料。

实施例2

备齐Cr粉、W粉、Cu粉，其中W粉为7～8μm，Cu粉和Cr粉的粒度为45～110μm，其间的重量配比为，Cr粉∶W粉＝＝3∶2；诱导Cu粉的配比为Cr粉、W粉总重量的20％；

称取Cr粉3.0kg，W粉2.0kg在1100℃烧结120min，升温速度为15℃/min，制成CrW复合材料，将CrW复合材料在-160℃液体保护下，通过研磨破碎机加工制成CrW合金粉，向合金粉中加入1.0kg的Cu粉，经混料、压制后在1200℃烧结4小时，然后在1100℃熔渗1小时，即制得CuCrW电触头材料。

实施例3

备齐Cr粉、W粉、Cu粉，其中W粉为6～7μm，Cu粉和Cr粉的粒度为45～110μm，，其间的重量配比为，Cr粉∶W粉＝＝3∶2；诱导Cu粉的配比为Cr粉、W粉总重量的30％；