本發(fā)明涉及一種弧狀界面微異型復合接點帶的制備方法,屬于雙金屬復合材料技術領域。
背景技術:
微異型復合接點帶是一種橫截面不規(guī)則,由多層金屬材料復合構成的復合電接觸材料。該接點帶主要用于信息化產業(yè)、國防高科技產業(yè)及民用工業(yè),如通訊繼電器、按鍵、微型開關、數碼開關、電路斷路器、控制器及連接器等可靠性要求極高的場合,起到了重要的電能傳遞和信號輸送的職能。由于采用多層材料復合而成,貴金屬僅出現(xiàn)在接點帶的表層或過渡層,因此大大的節(jié)省了貴金屬的使用量。目前,存在某些產品根據自身使用要求將接點帶界面設計為圓弧狀,進一步降低了貴金屬的使用量,但同時也進一步增大了其制備的難度。
中國專利CN1423292A公開了一種微異型復合接點帶的超薄電接觸層制備方法,該方法是將帶材纏繞在滾筒上,使之成螺旋狀排列,然后將滾筒置于真空磁控濺射裝置內,并使?jié)L筒旋轉,利用磁控濺射技術在帶材表面沉積形成電接觸層。該方法能夠得到純度高、成分和厚度均勻的電接觸層,保證了電接觸層的質量穩(wěn)定性。
中國專利CN101172314A公開了一種微異型復合接點帶的制備方法,該方法通過連續(xù)滾焊技術把貴金屬圓絲和基體帶材直接進行復合,然后通過精密軋制或滾焊拉拔的方式對復合好的材料成型,制備出所需形狀的產品。在該制備方法中,貴金屬直接采用圓絲的形式,提高了貴金屬與基體的復合比例,實現(xiàn)了電接觸層與基體層寬度差別較大的微異型復合接點帶的制備。
上述發(fā)明從不同方面上解決了微異型復合接點帶的制備問題,但對于弧狀界面微異型復合接點帶的制備卻未進行闡述。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種弧狀界面微異型復合接點帶的制備方法。
為了解決上述問題,本發(fā)明提供了一種弧狀界面微異型復合接點帶的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1):將貴金屬線材的復合面加工為凹弧狀界面,賤金屬線材的復合面加工為凸弧狀界面,經過超聲波清洗和退火,分別纏繞在線軸上;
步驟2):將貴賤金屬凹凸面相對,分別通過至少一個導線輪進入導位系統(tǒng),在電機輪的滾焊電極的作用下進行復合;
步驟3):通過拉絲模具或槽型軋輥制作出所需形狀的接點帶。
優(yōu)選地,所述貴金屬線材的材質為金、金合金、銀或銀合金。
更優(yōu)選地,所述金合金具體為AuAg10、AuNi5或AuPd20;所述銀合金具體為AgNi10、AgNi15或AgNi20。
優(yōu)選地,所述賤金屬帶的材質為銅、銅合金或鎳。
更優(yōu)選地,所述銅合金具體為CuNi20、CuNi30或BZn18-18。
優(yōu)選地,所述貴金屬線材與賤金屬線材的尺寸相同,寬度均為0.6~2.0mm之間,厚度均為0.4~1.8mm。
優(yōu)選地,所述貴金屬線材為倒角、圓角結構或兩者的結合。
優(yōu)選地,所述貴金屬線材的凹面與賤金屬線材的凸面的曲率半徑相同,復合面的弧狀兩端的點切線的角度為140°~170°。
優(yōu)選地,所述步驟2)與步驟3)之間須將復合線材經過退火、拉拔工序。
更優(yōu)選地,所述退火溫度為550~820℃,保溫時間為0.3~2min。
本發(fā)明通過改進復合前帶材的形狀和尺寸,利用連續(xù)滾焊技術來解決弧狀界面微異型復合接點帶產品的制備難題。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果在于:
1、為圓弧狀界面的微異型復合接點帶制備提供了方法,使界面形狀得到控制;
2、在實現(xiàn)相同使用效果的前提下,較平直界面更加節(jié)省貴金屬的使用量;
3、由于增加了接觸面積,比同類型產品具有更高的結合強度,提高了產品成品率和質量;
4、由于界面的阻礙作用,有效的改善了在連續(xù)滾焊過程中上下層金屬的橫向偏移,能夠將偏移量控制在0.01mm以下。
附圖說明
圖1為一種弧狀界面微異型復合接點帶制備裝置的結構示意圖;
圖2為圖1中A-A面的剖視圖;
圖3為圖1中B-B面的剖視圖;
圖4為圖1中C-C面的剖視圖;
圖5為實施例1制備的復合接點帶的截面示意圖;
圖6為實施例2制備的復合接點帶的截面示意圖;
圖7為實施例3制備的復合接點帶的截面示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明更明顯易懂,茲以優(yōu)選實施例,并配合附圖作詳細說明如下。
實施例1-3采用如圖1所示的裝置,具體步驟為:
1、首先將貴金屬帶復合面軋制成凹弧狀界面,如圖2所示,根據產品的寬度、厚度以及界面形狀尺寸設計出合適的寬度a、厚度b、倒角c及弧面角度α,賤金屬絲材7復合面軋制成凸弧狀界面,如圖3所示,根據產品的寬度、厚度以及界面形狀尺寸設計出合適的寬度a’、厚度b’及弧面角度α(a=a’,b=b’),然后經過連續(xù)超聲波清洗,去除表面的油污及其它附著物,最后將其纏繞在線軸1上;
2、將貴金屬絲材3的線軸1放在上端,賤金屬絲材7的線軸1放在下端,凹凸面相對通過導線輪2進入導位系統(tǒng)4,在電機輪5的滾焊電極的作用下進行復合,如圖1所示;
3、在氮氣保護氣氛下進行退火,根據產品硬度要求設定退火溫度和保溫時間,退火溫度在550~820℃,保溫時間在0.3~2min;再經過拉拔等加工后,通過拉絲模具或槽型軋輥制作出所需形狀的接點帶6。
所述貴金屬帶的材質為金及金合金、銀及銀合金等,金及金合金包括Au、AuAg10、AuNi5、AuPd20;銀及銀合金包括Ag、AgNi10、AgNi15、AgNi20。
所述賤金屬帶的材質為銅及銅合金、鎳等,銅及銅合金包括Cu、CuNi20、CuNi30、BZn18-18;
所述貴賤金屬帶的寬度尺寸應保持一致,為0.6~2.0mm之間,厚度尺寸在0.4~1.8mm。
所述貴賤金屬帶的凹凸面曲率半徑應完全一致,圓弧兩端點切線的角度在140°~170°之間。
實施例1
1、首先將貴金屬AgNi10經過拉絲、軋制等工序加工成凹弧狀界面,其中a=1.0mm,b=0.25mm,c為倒角,a方向倒角距離0.12mm,b方向倒角距離0.04mm,圓弧的兩端點切線夾角a=150°;將賤金屬Ni經過拉絲、軋制等工序加工成凹弧狀界面,其中a=1.0mm,b=0.45mm,圓弧的兩端點切線夾角α=150°。然后經過連續(xù)超聲波清洗,去除表面的油污及其它附著物,最后將其纏繞在線軸上;
2、將貴金屬線軸放在上端,賤金屬線軸放在下端,凹凸面相對通過導位輪進入導位系統(tǒng),調整滾焊參數,在滾焊電極的作用下進行復合;
3、在氮氣保護氣氛下進行退火,根據產品硬度要求設定退火溫度為750℃,保溫時間為1.5min;再經過拉拔等加工后,最后通過拉絲模具制作出圖5所示的AgNi10/Ni接點帶。
對滾焊后絲材進行金相檢測,絲材的上下貴賤金屬的中心線偏移量為0.006mm;對成品絲材進行金相檢測,界面和圖紙要求界面重合性較好;參考GB/T19446-2004對滾焊后和成品絲材進行正反扭轉測試,放大鏡觀察未出現(xiàn)任何界面分層和開裂現(xiàn)象;該弧形界面較平直型界面節(jié)省AgNi10量達47.9%。
實施例2
1、首先將貴金屬AgNi20經過拉絲、軋制等工序加工成凹弧狀界面,其中a=1.4mm,b=0.5mm,c為倒角和倒圓角的結合,a方向倒角距離0.2mm,然后再倒圓角R0.04mm,b方向倒角距離0.15mm,圓弧的兩端點切線夾角α=140°;將賤金屬CuNi30經過拉絲、軋制等工序加工成凹弧狀界面,其中a=1.4mm,b=0.7mm,圓弧的兩端點切線夾角α=140°。然后經過連續(xù)超聲波清洗,去除表面的油污及其它附著物,最后將其纏繞在線軸上;
2、將貴金屬線軸放在上端,賤金屬線軸放在下端,凹凸面相對通過導位輪進入導位系統(tǒng),調整滾焊參數,在滾焊電極的作用下進行復合;
3、在氮氣保護氣氛下進行退火,根據產品硬度要求設定退火溫度為800℃,保溫時間為1.0min;a再經過拉拔等加工后,最后通過槽型軋輥制作出圖6所示的AgNi20/CuNi30接點帶。
對滾焊后絲材進行金相檢測,絲材的上下貴賤金屬的中心線偏移量為0.003mm;對成品絲材進行金相檢測,界面和圖紙要求界面重合性較好;參考GB/T19446-2004對滾焊后和成品絲材進行正反扭轉測試,放大鏡觀察未出現(xiàn)任何界面分層和開裂現(xiàn)象;該弧形界面較平直型界面節(jié)省AgNi20量達71.3%。
實施例3
1、首先將貴金屬AgNi15經過拉絲、軋制等工序加工成凹弧狀界面,其中a=2.0mm,b=0.4mm,c為倒圓角R0.2mm,圓弧的兩端點切線夾角a=170°;將賤金屬BZn18-18經過拉絲、軋制等工序加工成凹弧狀界面,其中a=2.0mm,b=1.1mm,圓弧的兩端點切線夾角α=170°。然后經過連續(xù)超聲波清洗,去除表面的油污及其它附著物,最后將其纏繞在線軸上;
2、將貴金屬線軸放在上端,賤金屬線軸放在下端,凹凸面相對通過導位輪進入導位系統(tǒng),調整滾焊參數,在滾焊電極的作用下進行復合;
3、在氮氣保護氣氛下進行退火,根據產品硬度要求退火溫度為700℃,保溫時間為0.8min;再經過拉拔等加工后,最后通過槽型軋輥制作出圖7所示的AgNi15/BZn18-18接點帶。
對滾焊后絲材進行金相檢測,絲材的上下貴賤金屬的中心線偏移量為0.009mm;對成品絲材進行金相檢測,界面和圖紙要求界面重合性較好;參考GB/T19446-2004對滾焊后和成品絲材進行正反扭轉測試,放大鏡觀察未出現(xiàn)任何界面分層和開裂現(xiàn)象;該弧形界面較平直型界面節(jié)省AgNi15量達40.1%。