本發(fā)明涉及觸頭制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓開關(guān)用鎢觸頭及其制備方法。

背景技術(shù)：

請參閱圖1和圖2所示，以往喇叭形觸頭如圖1所示，主要結(jié)構(gòu)為CuW+CuCr(Cu)，此類觸頭的加工采用的方式為W骨架壓制、燒結(jié)、熔滲銅塊獲得CuW合金，在經(jīng)CuW合金與CuCr合金整體燒結(jié)即可獲得。隨著高壓開關(guān)產(chǎn)品電壓等級(jí)及電流的不斷增大，對開關(guān)產(chǎn)品的核心部件銅鎢觸頭提出更多、更高的要求。目前此類觸頭的結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化，主要體現(xiàn)為該觸頭整體為CuW合金。這樣的結(jié)構(gòu)對觸頭的制備提出了挑戰(zhàn)，對于鎢骨架壓制，如果直接壓制喇叭形結(jié)構(gòu)，則傳統(tǒng)模壓無法實(shí)現(xiàn)；如果采用按觸頭最大直徑直接采取模壓的方法進(jìn)行壓制，則出現(xiàn)鎢骨架內(nèi)外、上下不同部位致密度出現(xiàn)明顯差異，同時(shí)在熔滲階段，銅液均勻熔滲也較為困難，這樣一來無法保證觸頭的使用。另外，即使采用模壓方法直接壓制圓柱形骨架，在經(jīng)過機(jī)加工獲得喇叭形結(jié)構(gòu)，這樣一來對原材料及機(jī)加工將有較大浪費(fèi)。

基于此，實(shí)有必要提供一種分層壓制、整體燒結(jié)的制備方法，解決喇叭形觸頭在鎢骨架的均勻壓制、銅的熔滲及機(jī)加工等方面的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種銅鎢觸頭及其制備方法，解決高徑比較大的銅鎢的骨架制備，大幅提高該類零件原料的利用率，解決此類結(jié)構(gòu)觸頭骨架制備過程中不能采用模壓的限制。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種銅鎢觸頭的制備方法，根據(jù)觸頭鎢骨架的高徑比將鎢骨架分解成不同高度的鎢骨架分段壓制，壓制完成后，將不同的鎢骨架按照順序放入坩堝中，在坩堝內(nèi)部放入銅塊，然后將坩堝放入燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)。

不同高度的鎢骨架壓坯界面在放入坩堝之前，其接觸面涂覆有活化劑，在熔滲銅塊熔化之前，不同高度的鎢骨架通過活化劑活化燒結(jié)成為整體骨架。

所述活化劑為鎳粉。

單位面積上涂覆活化劑的質(zhì)量小于鎢的1％。

分別進(jìn)行壓制的鎢骨架是將成型劑、誘導(dǎo)銅粉和鎢粉混合后制備而得。

所述成型劑為石蠟，所述誘導(dǎo)銅粉為銅粉，所述石蠟在燒結(jié)過程中，揮發(fā)不殘留，所述銅粉在熔滲過程中熔化后引導(dǎo)熔化的銅塊滲入鎢骨架。

所述銅塊為純銅、鉻銅或者鉻鋯銅。

燒結(jié)制度為：從室溫40分鐘升溫到200℃，保溫30分鐘；30分鐘升溫到900℃，保溫10分鐘；10分鐘升溫到1050℃，保溫30分鐘，10分鐘升溫到1350℃，保溫120分鐘，然后隨爐冷卻。

一種銅鎢觸頭，該銅鎢觸頭整體為銅鎢合金，該銅鎢合金中，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15～35％。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明在制備CuW合金時(shí)，在鎢骨架的制備階段，通過在高度方向上將鎢骨架分解成不同高度的骨架進(jìn)行分段壓制，在壓制完成后，再將不同的鎢骨架疊放在一起。疊放前，在鎢骨架相互接觸的區(qū)域涂覆適量的鎳粉，適量鎳粉的涂覆將提高骨架界面的冶金結(jié)合能力。采取分段壓制的方法，解決了較大直徑、高度的骨架無法采用模壓的限制。

【附圖說明】

圖1為原有觸頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有觸頭示意圖；

圖3本發(fā)明壓制鎢骨架分段壓制結(jié)構(gòu)

圖4本發(fā)明制備鎢骨架制備過程；

圖5本發(fā)明CuW合金機(jī)加工后的結(jié)構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

請參閱圖2和圖2～5所示，一種銅鎢觸頭的制備方法，包括下述步驟：

(1)將一定量的石蠟、銅粉及鎢粉進(jìn)行充分混合，適度晾曬；

(2)根據(jù)觸頭鎢骨架的高徑比將鎢骨架分成不同等分進(jìn)行壓制；

(3)在壓制好的鎢骨架接觸面上進(jìn)行活化元素涂覆；

(4)將鎢骨架順序放入坩堝中，在坩堝內(nèi)部放入適量銅塊，然后將坩堝放入燒結(jié)爐內(nèi)；從室溫40分鐘加熱到200℃，保溫30分鐘；30分鐘到900℃，保溫10分鐘；10分鐘升溫到1050℃，保溫30分鐘，10分鐘升溫到1350℃,保溫120分鐘，然后隨爐冷卻，得到銅鎢觸頭毛坯。

(5)按照零件尺寸進(jìn)行機(jī)加工，獲得成品零件待用。

在步驟(1)的混粉階段，石蠟為成型劑，銅粉為誘導(dǎo)銅粉；石蠟在升溫與保溫過程中揮發(fā)不殘留，銅粉在熔滲過程中熔化后引導(dǎo)熔化的銅塊滲入鎢骨架。鎢骨架壓坯界面在熔滲銅塊熔化之前，通過界面涂覆的鎳粉活化燒結(jié)成為整體骨架。鎢骨架接觸面上，單位面積上涂覆鎳粉的質(zhì)量小于鎢的1％。所述銅塊成分為純銅、鉻銅或者鉻鋯銅。

根據(jù)本發(fā)明方法制得的銅鎢觸頭整體為銅鎢合金，在該合金中，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15～35％。

本發(fā)明在制備CuW合金時(shí)，在鎢骨架的制備階段，通過在高度方向上將鎢骨架分解成不同高度的骨架進(jìn)行分段壓制，在壓制完成后，再將不同的鎢骨架疊放在一起。疊放前，在鎢骨架相互接觸的區(qū)域涂覆適量的鎳粉，適量鎳粉的涂覆將提高骨架界面的冶金結(jié)合能力。采取分段壓制的方法，解決了較大直徑、高度的骨架無法采用模壓的限制。

本發(fā)明在制備CuW合金骨架時(shí)，采用空心圓環(huán)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓制，這樣一來大大的提升了原材料的使用效率；同時(shí)，采用模壓時(shí)，空心結(jié)構(gòu)的骨架有利于骨架致密性的一致性。