[发明专利]一种高强度耐磨耐腐蚀型触头的制造方法

说明书

本发明涉及一种高强度耐磨耐腐蚀型触头的制造方法，将铜铬(锆)合金铸锭经固溶热处理、水淬、去除氧化皮和轧制后，得合金板材；所得合金板材放在模具中，采用锻造或冲压成型制备出动、静触头合金基材；在动、静触头合金基材表面整体电镀锌电镀层；将动、静触头接触区的锌电镀层去除，刷镀银锑合金层，得到动、静触头合金结构件；将上、下两片触头合金结构件固定，再与隔离开关支架固定连接。本发明采用铜铬(锆)合金为基材制作自力型触头，基材表面覆盖较薄、耐腐蚀的锌电镀层，并在触头接触区刷镀较厚、高导、耐磨的银锑合金层，提高了触头的抗腐蚀效果和耐磨性，不需设置弹簧结构，解决了弹簧分流问题。

技术领域

本发明属于高压电器领域，特别涉及一种高强度耐磨耐腐蚀型触头的制造方法。

背景技术

高压隔离开关触头是变电站重要的导体材料之一，由动触头和静触头两部分组成，一般采用纯铜表面电镀纯银的方法进行制备。纯铜具有优异的导电、导热及延展性，是制作开关触头的主要材料，但是纯铜的强度低，耐腐蚀性能差，对触头导电的不利影响为：铜的氧化膜导电性极差，氧化后动、静触头之间接触电阻非常大；而且纯铜强度低容易变形，会造成接触压力降低，进而增加接触电阻，过大的接触电阻在通过大电流时会出现异常的触头发热。

纯铜表面电镀纯银主要是为了解决纯铜耐腐蚀性能差的问题。与铜相比，银的氧化膜导电性更强，更容易碎裂、分解，因此隔离开关触头一般是在纯铜的表面镀银后隔绝铜基体与大气，从而避免因触头表面氧化造成的异常发热问题。但是纯银镀层存在耐磨性差的问题，由于动、静触头接触部位发生摩擦磨损，磨损后裸漏的纯铜基体很快氧化后仍然会造成隔离开关发热问题，而且整体电镀纯银的成本较高。为了解决纯铜强度低的问题，触头一般通过弹簧结构增加动触头和静触头之间压紧力，在通电过程弹簧结构会造成触头分流问题，会增加触头异常发热的风险。

触头异常发热会加剧触头的氧化和失效，甚至导致触头烧毁失效，会造成安全事故、大面积停电和增加维修更换耗时耗成本等问题，严重危害到电网的安全稳定运行。

因此，提高触头基材的强度、耐腐蚀性能和改善电镀层的耐磨性能，是缓解触头发热问题的有效措施。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种高强度耐磨耐腐蚀型触头的制造方法，采用铜铬(锆)合金为自力型触头的基材，在基材表面覆盖较薄、耐腐蚀的锌电镀层，并在触头接触区刷镀较厚、高导、耐磨的银锑合金层，提高了触头的抗腐蚀效果和耐磨性，延长了触头的使用寿命，解决了弹簧分流问题，并改善了制备过程环境污染的问题。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的，依据本发明提出的一种高强度耐磨耐腐蚀型触头的制造方法，包括以下步骤：

1)以成分均匀的铜铬合金或铜铬锆合金的铸锭为原材料，铸锭经过固溶热处理、水淬、去除氧化皮和轧制后，获得合金板材；

2)将步骤1)所得合金板材放在钢模或石墨模的模具中，采用精密锻造或冲压成型的方法制备出动触头合金基材和静触头合金基材；

3)在动触头合金基材和静触头合金基材的表面均通过电镀的方法整体电镀锌电镀层；

4)将动、静触头接触区的锌电镀层去除，然后在该区域刷镀银锑合金层，得到动触头合金结构件Ⅰ和静触头合金结构件Ⅱ；

5)将上、下两片动触头合金结构件Ⅰ通过螺栓螺母配件固定连接，然后将动触头再与隔离开关支架Ⅰ固定连接，上、下两片静触头合金结构件Ⅱ通过螺栓螺母配件与隔离开关支架Ⅱ固定连接，最终得到高强度耐磨耐腐蚀型触头。

进一步地，步骤1)中所述原材料中铬元素的质量百分比为0.1-0.5％，锆元素的质量百分比为0-0.05％，其余为铜元素。

进一步地，步骤4)中所述的银锑合金层中锑元素的质量百分比为0.5-1.5％，其余为银元素。

进一步地，步骤3)中锌电镀层的厚度为20-30μm。