[发明专利]一种大功率复合电气接插件及其加工工艺

说明书

本发明公开了一种大功率复合电气接插件及其加工工艺，由以下重量份的原料制备而成：铜粉20～30份、碳化钨10～40份、钨粉末颗粒25～35份、铁合合金5～10份、铝2～4份、铬2.1～5.2份、锌35～60份、导热填料5～10份。本发明采用双层复合烧结技术，生产出了全新的铜钨铁复合触头材料，在传统铜基复合触头材料制备方面有重大突破，产品创新性强。该产品抗熔焊性和抗烧蚀性好、耐压强度高、触头电气寿命提高20%、机械寿命与触头耐磨性能均有提高。不但可降低产品生产成本，而且减少了下游企业的焊接成本，同时，对于实现节能环保、低碳经济具有重要的社会效益。

技术领域

本发明涉及电气触头材料领域，具体涉及一种大功率复合电气接插件及其加工工艺。

背景技术

在真空断路器中，对触头材料提出了多个方面的要求，主要有三个方面 ：高的电流断路特性(电流分断能力 )，电流断续特性 ( 截流值 ) 和高载流牲性 ( 导电性 )。

目前用于真空断路器的材料主要银碳化钨材料，铜铋合金，铜钨合金及铜铬合金。几种材料各有优缺点，银碳化钨材料使用贵金属银作导体材料，价格太昂贵 ；铜铋合金具有优良的，但电流分断能力不理想；铜钨合金虽然具好优良的分断能力及导电力，电流断续特性(截流值)不理想，且由于采取熔渗工艺，容易出现铜聚集 ；铜铬合金材料潜力大，但现在铬材料中杂质控制较难和触头材料气体含量高，造成材料性能分散性高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种大功率复合电气接插件及其加工工艺。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种大功率复合电气接插件及其加工工艺，由以下重量份的原料制备而成：

铜粉 20～30份、碳化钨10～40份、钨粉末颗粒25～35份、铁合合金5～10份、铝2～4份、铬2.1～5.2份、锌 35～60份、导热填料5～10份。

进一步地，所述铁合合金为硅、锰、铬、钒、钛、钨、钼中任意四种。

进一步地，所述导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅按质量比2:2:1:1:1。

进一步地，，包括如下步骤：

S1称取铜粉 20～30份、碳化钨10～40份、钨粉末颗粒25～35份；首先选择铜粉 20～30份、碳化钨10～40份、钨粉末颗粒25～35份分别通过目筛在3～6μm之间按比例进行混合，再称取加入铁合合金5～10份、铝2～4份、铬2.1～5.2份、锌 35～60份混合物，铜粉重量在所述混合粉中的含量为10～22％；

S2对混合后的原料粉在高温下进行热处理2～4小时，并在4.5～8.5吨/平方厘米的压力下压制成型，对第一次压制成型后进行破碎，再次在高温下进行热处理2～5小时，并在4.6～6.8吨/平方厘米的压力下第二次进行压制；

S3对第二次压制成型后进行破碎，再次在高温下进行热处理2～5小时，并在4.6～6.8吨/平方厘米的压力下第三次进行压制；

S4对第三次压制成型后进行破碎，再次高温下进行热处理2～5小时，并在6～9吨/平方厘米的压力下第四次进行压制；再高温下进行预烧处理1～2小时得到铜钨合金坯料；确保坯体经预烧后，铜与碳化钨和钨颗粒已经处于良好的浸润状态下，对后续的浸烧起一个极好的诱导作用；

S5最后将准备好的铁合合金5～10份、纯铜与预烧后的坯料进行一同烧结、熔渗就得孔隙率小于0.28％的大功率硬质铜钨铁复合电触头材料。

进一步地，所述热处理的温度为600～750℃，时间为2～4h。

进一步地，所述预烧的温度为1100-1200℃。