專利名稱：具有低回路電阻值的銅鎢-鉻銅整體動靜弧觸頭制作方法
技術領域：
本發明屬于電力設備技術領域，涉及自力型銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭間回路電阻的控制方法，具體涉及一種具有低回路電阻值的銅鎢-鉻銅整體動靜弧觸頭制作方法。
背景技術：
高壓斷路器導電回路的電阻增加了導體在通電時的損耗，使接觸處的溫度升高，其值的大小直接影響正常工作時的載流能力，在一定程度上影響短路電流的切斷能力。因此，斷路器每相導電回路電阻值是斷路器安裝、檢修、質量驗收的一項重要數據。而高壓斷路器導電回路的電阻主要取決于斷路器的動、靜觸頭間的回路電阻，目前尚無專門對于自力型銅鎢鉻銅動靜弧觸頭的回路電阻的控制方法。而自力型銅鎢-鉻銅整體動靜弧觸頭作為高壓斷路器中的核心部件，不安裝在回路中的時候，就無法檢測觸頭間的回路電阻。只有在斷路器裝配好之后，才能檢測高壓斷路器導電回路的回路電阻，當主回路的電阻過大時，必須分解整個高壓斷路器，分別檢查整個導電回路的不同部位，這樣給生產帶來非常大的麻煩，導致高壓斷路器性能的不確定性。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有低回路電阻值的銅鎢-鉻銅整體動靜弧觸頭制作方法，根據該方法制備得到的整體動靜弧觸頭，無須安裝在斷路器中的主回路中測試，能夠確保整體動靜弧觸頭間回路電阻的電阻值不超過50μΩ，有效降低使用該觸頭的主回路的回路電阻及提高整個高壓斷路器的可靠性。
本發明所采用的技術方案是，一種具有低回路電阻值的銅鎢-鉻銅整體動靜弧觸頭制作方法，該方法按照以下步驟具體實施 步驟1、將銅鎢部分與鉻銅部分通過立式燒結熔滲法制作成整體高壓電觸頭材料，制作過程中確保銅鎢和鉻銅結合面經過充分還原，結合狀態良好，使得動靜弧整體高壓電觸頭的鉻銅部分的含鉻量為0.4％～0.9％之間，且分布均勻，雜質含量＜0.05％；銅鎢部分的硬度＞HB170，雜質含量＜0.05％； 步驟2、將步驟1制造好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料進行熱處理，使銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料中的鉻銅部分的硬度達到HB100～HB130，所述熱處理工藝中的固溶處理溫度為980℃-1010℃、固溶時間為1.0-1.5小時，時效處理溫度為440℃-460℃、時間為3.5-5小時； 步驟3、將步驟2熱處理好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料按自力型銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的結構進行加工，控制以下參數 動弧整體高壓電觸頭鉻銅觸指的平均壁厚在3～6毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作過盈度控制在0.6～1.2毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面長度控制在10～20毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭接觸面的粗糙度控制在低于3.2級； 動弧整體高壓電觸頭的鉻銅觸指間的縫寬控制在＜2毫米； 動弧整體高壓電觸頭與靜弧觸頭接觸處的尖角加工成圓弧過渡。
本發明方法通過在制備過程中控制主要工藝參數，使得制備得到的自力型銅鎢-鉻銅整體動靜弧觸頭回路電阻不超過50μΩ，滿足了技術上的要求，無須安裝在斷路器中的主回路中測試其回路電阻，有效提高了整個斷路器的可靠性，解決了現有的高壓斷路器在安裝、檢修回路電阻上存在的費時費力，并且質量不穩定的問題，具有廣泛的適用性。
具體實施例方式 下面結合具體實施方式
對本發明進行詳細說明。
本發明的方法是一種具有低回路電阻值的銅鎢-鉻銅整體動靜弧觸頭的制作方法，該方法按照以下步驟具體實施 步驟1、將耐電弧燒損的銅鎢部分與提供彈性的鉻銅通過立式燒結熔滲法制作成整體高壓電觸頭材料，制作過程中確保銅鎢和鉻銅結合面經過充分還原，結合狀態良好。具體過程見發明專利ZL 98112840.8，控制動靜弧整體高壓電觸頭的鉻銅部分的含鉻量為0.4％～0.9％，且分布均勻，雜質含量＜0.05％；控制銅鎢部分的硬度＞HB170，雜質含量＜0.05％。
步驟2、將步驟1制造好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料進行熱處理，使銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料中的鉻銅部分的硬度達到HB100～HB130，所述熱處理工藝中的固溶處理980℃-1010℃、固溶時間為1.0-1.5小時，時效處理440℃-460℃、時間為3.5-5小時； 步驟3、將步驟2熱處理好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料按自力型銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的結構進行加工，控制以下參數或工藝 動弧整體高壓電觸頭鉻銅觸指的平均壁厚在3～6毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作過盈度控制在0.6～1.2毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面長度控制在10～20毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭工作接觸面的粗糙度控制在低于3.2級； 動弧整體高壓電觸頭的鉻銅觸指間的縫寬控制在＜2毫米； 動弧整體高壓電觸頭與靜弧觸頭接觸處的尖角加工成圓弧過渡。
實施例1 自力型動弧銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的觸指長度70毫米，靜弧銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的工作外徑為18毫米。
步驟1、將銅鎢部分與鉻銅部分通過立式燒結熔滲法方法制造成銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料，制作過程中確保銅鎢和鉻銅結合面經過充分還原，結合狀態良好。具體過程見發明專利ZL98112840.8.使動靜弧整體高壓電觸頭的鉻銅部分的含鉻量為0.46％，且分布均勻，雜質含量＜0.05％；銅鎢部分的硬度為HB179，雜質含量＜0.05％。
步驟2、將步驟1制造好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料進行熱處理，控制銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料的鉻銅部分的硬度為HB105，所述熱處理工藝為固溶處理1000℃×1.0小時，時效處理450℃×4.5小時。
步驟3、將步驟2熱處理好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料按自力型銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的結構進行加工，控制以下參數或工藝 動弧整體高壓電觸頭的鉻銅觸指平均壁厚為4.6毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的過盈度控制為1.0毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面長度為16毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面粗糙度控制為1.6； 動弧整體高壓電觸頭的鉻銅觸指間的縫寬控制在1毫米； 動弧整體高壓電觸頭與靜弧觸頭接觸處的尖角加工成圓弧過渡。
經測量，動、靜弧整體高壓電觸頭工作時的回路電阻不大于30μΩ。
實施例2 自力型動弧銅-鎢鉻銅整體高壓電觸頭的觸指長度57毫米，靜弧銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的工作外徑為29毫米。
步驟1、將銅鎢部分與鉻銅部分通過立式燒結熔滲法方法制造成銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料，制作過程中確保銅鎢和鉻銅結合面經過充分還原，結合狀態良好。具體過程見發明專利ZL98112840.8.使動靜弧整體高壓電觸頭的鉻銅部分的含鉻量為0.9％，且分布均勻，雜質含量＜0.05％；銅鎢部分的硬度為HB183，雜質含量＜0.05％，。
步驟2、將步驟1制造好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料進行熱處理，控制銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料的鉻銅部分的硬度為HB129，所述熱處理工藝為固溶處理1010℃×1.0小時，時效處理440℃×5小時。
步驟3、將步驟2熱處理好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料按自力型銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的結構進行加工，控制以下參數或工藝 動弧整體高壓電觸頭的鉻銅觸指平均壁厚為3毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作過盈度控制為0.6毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面長度為19毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面粗糙度控制為1.6； 動弧整體高壓電觸頭的鉻銅觸指間的縫寬控制在2毫米； 動弧整體高壓電觸頭與靜弧觸頭接觸處的尖角加工成圓弧過渡。
經測量，動、靜弧整體高壓電觸頭工作時的回路電阻不大于46μΩ。
實施例3 自力型動弧銅-鎢鉻銅整體高壓電觸頭的觸指長度82毫米，靜弧銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的工作外徑為19毫米。
步驟1、將銅鎢部分與鉻銅部分通過立式燒結熔滲法方法制造成銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料，制作過程中確保銅鎢和鉻銅結合面經過充分還原，結合狀態良好。具體過程見發明專利ZL98112840.8.使動靜弧整體高壓電觸頭的鉻銅部分的含鉻量為0.68％，且分布均勻，雜質含量＜0.05％；銅鎢部分的硬度為HB180，雜質含量＜0.05％。
步驟2、將步驟1制造好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料進行熱處理，控制銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料的鉻銅部分的硬度為HB114，所述熱處理工藝為固溶處理990℃×1.5小時，時效處理450℃×5小時。
步驟3、將步驟2熱處理好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料按自力型銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的結構進行加工，控制以下參數或工藝 動弧銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的鉻銅觸指平均壁厚為4.5毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的過盈度控制為1毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面長度為10毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面粗糙度控制為3.2； 動弧整體高壓電觸頭的鉻銅觸指間的縫寬控制在1.5毫米； 動弧整體高壓電觸頭與靜弧觸頭接觸處的尖角加工成圓弧過渡。
經測量，動、靜弧整體高壓電觸頭工作時的回路電阻不大于34μΩ。
實施例4 自力型動弧銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的觸指長度90毫米，靜弧銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的工作外徑為19毫米。
步驟1、將銅鎢部分與鉻銅部分通過立式燒結熔滲法方法制造成銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料，制作過程中確保銅鎢和鉻銅結合面經過充分還原，結合狀態良好。具體過程見發明專利ZL98112840.8.使動靜弧整體高壓電觸頭的鉻銅部分的含鉻量為0.76％，且分布均勻，雜質含量＜0.05％；銅鎢部分的硬度為HB183，雜質含量＜0.05％。
步驟2、將步驟1制造好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料進行熱處理，控制銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料的鉻銅部分的硬度為HB123，所述熱處理工藝為固溶處理980℃×1.5小時，時效處理460℃×5小時。
步驟3、將步驟2熱處理好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料按自力型銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的結構進行加工，控制以下參數或工藝 動弧銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的鉻銅觸指平均壁厚為4.2毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的過盈度控制為1毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面長度為15毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面粗糙度控制為3.2； 動弧整體高壓電觸頭的鉻銅觸指間的縫寬控制在0.2毫米； 動弧整體高壓電觸頭與靜弧觸頭接觸處的尖角加工成圓弧過渡。
經測量，動、靜弧整體高壓電觸頭工作時的回路電阻不大于48μΩ。
實施例5 自力型動弧銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的觸指長度88毫米，靜弧銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的工作外徑為18毫米。
步驟1、將銅鎢部分與鉻銅部分通過立式燒結熔滲法方法制造成銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料，制作過程中確保銅鎢和鉻銅結合面經過充分還原，結合狀態良好。具體過程見發明專利ZL98112840.8.使動靜弧整體高壓電觸頭的鉻銅部分的含鉻量為0.4％，且分布均勻，雜質含量＜0.05％；銅鎢部分的硬度為HB185，銅鎢部分雜質含量＜0.05％。
步驟2、將步驟1制造好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料進行熱處理，控制銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料的鉻銅部分的硬度為HB123，所述熱處理工藝為固溶處理1000℃×1小時，時效處理450℃×4.5小時。
步驟3、將步驟2熱處理好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料按自力型銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的結構進行加工，控制以下參數或工藝 動弧銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的鉻銅觸指平均壁厚為6毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的過盈度控制為1.2毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面長度為20毫米； 動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面粗糙度控制為2.4； 動弧整體高壓電觸頭的鉻銅觸指間的縫寬控制在1.8毫米； 動弧整體高壓電觸頭與靜弧觸頭接觸處的尖角加工成圓弧過渡。
經測量，動、靜弧整體高壓電觸頭工作時的回路電阻不大于45μΩ。
綜上所述，采用該方法制備的自力型銅鎢-鉻銅整體動靜弧觸頭，無須安裝在斷路器中的主回路中測試，能夠確保其電阻值不超過50μΩ，可靠性好，控制精度高。
本發明的控制自力型銅鎢鉻銅整體高壓動靜弧觸頭間回路電阻的方法，在設計過程中完成主要控制參數，能夠有效降低使用該觸頭的主回路的回路電阻及提高整個斷路器的可靠性，使這種方法具有廣泛的適用性。
權利要求
1.一種具有低回路電阻值的銅鎢-鉻銅整體動靜弧觸頭制作方法，其特征在于，該方法按照以下步驟具體實施
步驟1、將銅鎢部分與鉻銅部分通過立式燒結熔滲法制作成整體高壓電觸頭材料，制作過程中確保銅鎢和鉻銅結合面經過充分還原，結合狀態良好，使得動靜弧整體高壓電觸頭的鉻銅部分的含鉻量為0.4％～0.9％之間，且分布均勻，雜質含量＜0.05％；銅鎢部分的硬度＞HB170，雜質含量＜0.05％；
步驟2、將步驟1制造好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料進行熱處理，使銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料中的鉻銅部分的硬度達到HB100～HB130，所述熱處理工藝中的固溶處理溫度為980℃-1010℃、固溶時間為1.0-1.5小時，時效處理溫度為440℃-460℃、時間為3.5-5小時；
步驟3、將步驟2熱處理好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料按自力型銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的結構進行加工，控制以下參數
動弧整體高壓電觸頭鉻銅觸指的平均壁厚在3～6毫米；
動、靜弧整體高壓電觸頭的工作過盈度控制在0.6～1.2毫米；
動、靜弧整體高壓電觸頭的工作接觸面長度控制在10～20毫米；
動、靜弧整體高壓電觸頭接觸面的粗糙度控制在低于3.2級；
動弧整體高壓電觸頭的鉻銅觸指間的縫寬控制在＜2毫米；
動弧整體高壓電觸頭與靜弧觸頭接觸處的尖角加工成圓弧過渡。
全文摘要
本發明公開的一種具有低回路電阻值的銅鎢-鉻銅整體動靜弧觸頭制作方法，按以下步驟實施將銅鎢部分與鉻銅部分通過立式燒結熔滲法制作成整體高壓電觸頭材料，鉻銅部分的含鉻量為0.4％～0.9％，銅鎢部分的硬度＞HB170；將銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料熱處理，使鉻銅部分的硬度達到HB100～HB130，熱處理中控制好固溶溫度及時間、時效溫度及時間；將熱處理好的銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭材料按自力型銅鎢-鉻銅整體高壓電觸頭的結構進行加工，控制觸指的平均壁厚、工作過盈度、工作接觸面長度、粗糙度、縫寬的參數以及尖角形狀。用本發明方法制作的動靜弧觸頭，其觸頭間的回路電阻值不超過50μΩ，有效降低使用該觸頭的主回路的回路電阻。
文檔編號B22F3/10GK101609756SQ200910305038
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月31日 優先權日2009年7月31日
發明者鵬 肖, 范志康, 梁淑華 申請人:西安理工大學