[发明专利]一种制造银钨复合触头材料的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造断路器、重负载开关、电磁开关、调压开关等电器开关使用的银钨复合触头材料的生产工艺方法。

背景技术

在低压电器电触头材料中，银钨触头材料被广泛应用于各类塑壳断路器、框架式万能断路器、汽车电器上。银钨触头中的高熔点钨粒子在银基体中呈弥散分布，该材料具有良好的耐电弧腐蚀性、耐磨性、低而稳定的接触电阻。

在国内，普遍采用机械混粉或普通的熔渗工艺生产，此工艺简单易行、流程少、对设备要求低、材料利用率高、生产成本低，但所制得的触点组织不均匀、致密性较差、电弧侵蚀率高。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术存在的不足，提供一种制造银钨复合触头材料的加工方法，使制造出来的银钨复合触头材料金相组织均匀细小，具有优异的机械物理性能，材料密度大，导电率大幅优化，并且提高抗电弧腐蚀能力。

本发明的目的是这样实现的，一种制造银钨复合触头材料的加工方法，其特征是，将钨粉置于反应器皿中加水及适量的还原剂后，在搅拌情况下缓慢喷入银氨络合溶液，银钨包覆粉经清洗至中性干燥后，再经高能球磨机进行均匀球磨处理，通过对银钨粉去应力处理后初压成形，在还原性气氛保护下经预烧结、熔渗烧结、复压成银钨复合触头材料；

所述银氨络合溶液的浓度为50～500g/l；

所述球磨处理的球料比为100～20：1，球磨时间为5～20小时；

所述去应力处理工艺参数是：保护气氛为氢气或氨分解氢气，退火温度为700～900℃，保温时间为2～5小时；

所述初压成形的单位压力为4～7T/cm²；

所述预烧结工艺参数是：保护气氛为氢气或氨分解气，烧结温度为1000～1250℃，保温时间为0.5～3小时；

所述熔渗烧结工艺参数是：保护气氛为氢气或氨分解气，烧结温度为1100～1250℃，保温时间为10～30分钟；

所述复压成形的单位压力为10～15T/cm²。

所述钨粉为2～10μm钨粉。

以重量百分比计，所述银钨粉中银为5～35%，钨为95%～65%。

所述钨粉置于反应器皿中的同时加入添加物，添加物占银钨粉总重量为0.1～1.0%。

所述添加物为镍或铜。

所述还原剂为常见的还原剂（如水合肼，甲醛，等）。

本发明工艺先进简单，利用化学镀原理的包覆工艺改善钨颗粒在银基体中的分布，提高不润湿材料间的物理结合强度；选用高能球磨工艺使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂，导致粉末颗粒中原子扩散，从而获得合金化粉末，提高材料的机械性能、物理性能、电性能等；采用高温预烧工艺，充分保证坯体毛细孔管道相通，从而避免产生封闭空洞，提高材料致密性。本发明制造的银钨复合触头材料金相组织均匀细小，具有优异的机械物理性能，密度大，导电率大幅优化，电阻率低，并且提高了抗电弧腐蚀能力。

具体实施方式

1. 工艺流程

将钨粉置于反应器皿中加水及适量的还原剂后，在搅拌情况下缓慢喷入银氨络合溶液，银钨包覆粉经清洗至中性干燥后，再经高能球磨机进行均匀球磨处理，通过对银钨粉去应力处理后初压成形，在还原性气氛保护下经预烧结、熔渗烧结、复压成银钨复合触头材料。其工艺流程：钨粉→包覆银粉→高能球磨处理→去应力处理→初压成形→预烧结→熔渗烧结→表面处理→复压→表面处理→成品。

或者将钨粉、铜粉及添加物按一定比例配比置于反应器皿中加水及适量的还原剂后，在搅拌情况下缓慢喷入定量银氨络合溶液，银钨包覆粉经清洗至中性干燥后，再在高能球磨机进行均匀处理，通过对银钨粉去应力处理后初压成形，在还原性气氛保护下经预烧结、熔渗烧结、复压成银钨复合触头材料。其工艺流程：钨粉、铜粉及添加物→包覆银粉→高能球磨处理→去应力处理→初压成形→预烧结→熔渗烧结→表面处理→复压→表面处理→成品。

2．原料成分、所占重量百分比

原材料：2～10μm钨粉、50～500g/l银氨络合溶液。以重量百分比计，银钨粉中银为5～35%，钨为95%～65%。添加物为镍或铜，为银钨粉总重量的0.1～1.0%。

3．工艺参数

3.1包覆银粉工艺参数：银氨络合溶液浓度为50～500g/l。

3.2高能球磨工艺参数：球料比为100～20：1，球磨时间为5～20小时。

3.3去应力处理工艺参数：保护气氛为氢气或氨分解氢气，退火温度为700～900℃，保温时间为2～5小时。