用于熔断器熔体的带材及其制作方法

摘要

本发明涉及一种用于熔断器熔体的带材及其制作方法，所述带材的横截面包括至少两段间隔开的铜或者铜合金体，相邻的间隔开的两段铜或者铜合金体之间设有银或银合金体，银或银合金体与铜或者铜合金体之间设有用于焊接的银铜合金焊料，所述银或银合金体与铜或者铜合金体通过用于焊接的银铜合金焊料焊接固定。本发明在熔断保护作用的部分使用银或银合金，与电路连接导电的部位使用铜或铜合金，能充分保证电器和电路的安全，对高档熔断器的发展具有积极的作用。采用本发明方法制备上述带材，制作工艺简单，生产成本低。

权利要求

1.一种用于熔断器熔体的带材，其特征在于：所述带材的横截面包括至少两段间隔开的铜或者铜合金体，相邻的间隔开的两段铜或者铜合金体之间设有银或银合金体，银或银合金体与铜或者铜合金体之间设有用于焊接的银铜合金焊料，所述银或银合金体与铜或者铜合金体通过用于焊接的银铜合金焊料焊接固定。

2.根据权利要求1所述的用于熔断器熔体的带材，其特征在于：所述带材的横截面的铜或者铜合金体多于两段时，位于中间的每段铜或者铜合金体的横截面宽度小于位于两端的每段铜或者铜合金体的横截面宽度；每段银或银合金体的横截面宽度小于每段铜或者铜合金体的横截面宽度；每段银铜合金焊料的横截面宽度小于每段银或银合金体的横截面宽度，铜或者铜合金体、银或银合金体以及银铜合金焊料的厚度相同。

3.根据权利要求2所述的用于熔断器熔体的带材，其特征在于：所述位于中间的每段铜或铜合金体的横截面宽度为2～30mm，位于两端的每段铜或铜合金体的横截面宽度为

3～50mm。

4.根据权利要求2所述的用于熔断器熔体的带材，其特征在于：所述每段银或银合金体的横截面宽度为1～6mm。

5.根据权利要求2所述的用于熔断器熔体的带材，其特征在于：所述每段银铜合金焊料的横截面宽度为0.03mm～0.1mm。

6.根据权利要求1所述的用于熔断器熔体的带材，其特征在于：所述银铜合金焊料为AgCu28合金。

7.根据权利要求1所述的用于熔断器熔体的带材，其特征在于：所述熔断器的熔体为带状。

8.制作如权利要求1所述的带材的方法，其特征在于：

1)将铜或铜合金体、银或银合金体相间并排放置，在铜或铜合金体、银或银合金体之间夹入银铜合金焊料，用金属夹具将并排放置在一起的铜或铜合金体、银或银合金体、银铜合金焊料夹紧；

2)将用金属夹具夹紧在一起的铜或铜合金体、银或银合金体、银铜合金焊料放入加热炉中，在真空或保护气氛中加热至650℃～730℃，保持70～75min后，再快速升温到

810℃～850℃，保温25～40min，进行保护焊扩散连接；

3)保温结束后，随炉冷却到350℃～400℃出炉空冷；

4)空冷后，对焊接在一起的用于制作熔断器熔体的全断面复合材料，采用通常的方法进行多道次轧制和退火，即得所述熔断器熔体带材。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于：步骤2)所述的保护气氛为氨分解气或氢气。

说明书

用于熔断器熔体的带材及其制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种熔断器的配件，特别涉及一种用于熔断器熔体的带材及其制做方法。

背景技术

[0002] 熔断器是利用金属导体作为熔体串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，因其自身发热而熔断，从而分断电路，保护电气设备和电网的一种电器元件。 [0003] 熔体是控制熔断特性的关键元件，其材料、尺寸和形状决定了熔断特性。熔体材料分为低熔点和高熔点两类。低熔点材料如铅和铅合金，其熔点低容易熔断，由于其电阻率较大，故制成熔体的截面尺寸较大，熔断时产生的金属蒸气较多，只适用于低分断能力的熔断器。高熔点材料如铜、银，其熔点高，不容易熔断，但由于其电阻率较低，在一定电阻时，所需截面积较小，熔断时产生的金属蒸气少，有利于灭弧，适用于高分断能力的熔断器。 [0004] 银熔体在开断强短路电流时具有很好的能力，而且银化学性质稳定，抗氧化、耐腐蚀性能优越，在使用过程中电阻值不容易发生变化、熔点恒定，有利于保持电路的稳定性和安全性，是大电流、高可靠性熔断器的关键材料。但是，由于银的价格昂贵，采用银熔体成本高。

[0005] 目前采用将银与铜通过嵌合的方法作为熔体带材，虽然可以降低材料的成本，但嵌合方法需要价格昂贵的精密设备，制作工艺复杂，在铜带上嵌合的银的条带数量越多，制作工艺越复杂，制作成本高，并且银与铜之间的界面容易产生裂纹。另外，这种方法使得嵌银层只能部分嵌在铜基体上(从横截面看)，用这种带材制作的熔断器熔体，不能保证熔断器本身应当具备的熔断特性，性能不稳定。

发明内容

[0006] 本发明目的是提供了一种用于熔断器熔体的带材。在熔断保护作用的部分使用银或银合金，与电路连接导电的部位使用铜或铜合金，可以能充分保证电器和电路的安全，对高档熔断器的发展具有重要的促进作用。

[0007] 本发明另一个目的是提供了一种熔断器熔体带材制的作方法，采用本发明方法制备的带材，制作工艺简单，生产成本低。

[0008] 实现本发明的技术方案是：

[0009] 所述带材的横截面包括至少两段间隔开的铜或者铜合金体，相邻的间隔开的两段铜或者铜合金体之间设有银或银合金体，银或银合金体与铜或者铜合金体之间设有用于焊接的银铜合金焊料，所述银或银合金体与铜或者铜合金体通过用于焊接的银铜合金焊料焊接固定。

[0010] 所述位于中间的每段铜或铜合金体的横截面宽度为2～30mm，位于两端的每段铜或铜合金体的横截面宽度为3～50mm，每段银或银合金体的横截面宽度为1～6mm，每段银铜合金焊料的横截面宽度为0.03mm～0.1mm。

[0011] 制作上述的带材的方法是：

[0012] 1)将铜或铜合金体、银或银合金体相间并排放置，在铜或铜合金体、银或银合金体之间夹入银铜合金焊料，用金属夹具将并排放置在一起的铜或铜合金体、银或银合金体、银铜合金焊料夹紧；

[0013] 2)将用金属夹具夹紧在一起的铜或铜合金体、银或银合金体、银铜合金焊料放入加热炉中，在真空或保护气氛(保护气氛为氨分解气或氢气)中加热至650℃～730℃，保持70～75min后，再快速升温到810℃～850℃，保温25～40min，进行保护焊扩散连接； [0014] 3)保温结束后，随炉冷却到350℃～400℃出炉空冷；

[0015] 4)空冷后，对焊接在一起的用于制作熔断器熔体的全断面复合材料，采用通常的方法进行多道次轧制和退火，即得本发明所述熔断器熔体带材。

[0016] 用本发明生产方法制作的用于熔断器熔体的带材冲压成元件装配后，由于在熔断器的熔断保护部分使用银或银合金，可以保证在熔断保护部分银熔体的开断强短路电流时具有的电阻值不容易发生变化、熔点恒定，有利于保持电路的稳定性和安全性的特点，保证了熔断器本身应当具备的熔断特性，而有不影响电器和电路安全性；与电路连接导电的部位使用铜或铜合金，可以大大降低成本，因此，本发明所述熔体材料在熔断器领域具有十分广泛的应用前景。

[0017] 本发明所述的熔体材料为每两部分铜或者铜合金之间，通过银铜合金焊料焊接有银或银合金的结构，当所述铜或者铜合金多于两部分时，位于中间铜或者铜合金的宽度小于两端的铜或者铜合金的宽度，以便于熔体的安装，当然的位于中间铜或者铜合金的宽度也可以等于两端的铜或者铜合金的宽度，同样不影响其使用安装。银或银合金的宽度小于铜或者铜合金的宽度；既可以保证银或银合金位于熔断器的熔断保护部分，同时还可以降低成本。银铜合金焊料的宽度小于银或银合金熔体的宽度，在保证铜或者铜合金与银或银合金牢固焊接的同时，还不影响熔断器本身应当具备的熔断特性。铜或者铜合、银或银合金以及银铜合金厚度相同，可以保证熔断器的熔体的特性以及带状熔体的整齐和实用。 [0018] 根据熔断器使用电压的高低，银或者银合金的数量可以为一部分或两部分或三部分及其以上。

[0019] 参见图1，采用本发明所述的制作方法，从熔体带材的横截面看，银层和铜层均贯穿整个横断面，用这种带材制作的熔断器熔体，可以保证熔断器本身应当具备的熔断特性，性能稳定。

[0020] 采用本发明所述的制作方法，通过焊接的方法将银、铜用银铜合金焊料固定，具有生产工艺简单，容易操作，并且有生产成本低的优点。

[0021] 采用上述扩散焊接工艺生产的全断面复合材料具有很高的界面结合强度，焊接好的材料通过多道次轧制和退火成为厚度0.03-0.3mm的带材，其界面不会产生裂纹。 附图说明

[0022] 图1为本发明所述带材的横截面结构示意图。

具体实施方式

[0023] 根据最终带材的尺寸要求及设备要求，计算出原始材料的厚度、宽度及宽度。再加工出尺寸符合要求的银或银合金及铜或铜合金棒材。将银或银合金棒与铜或铜合金棒两两相间并排放置，两者之间夹入AgCu28合金带状焊料，将用金属夹具夹紧在一起的铜或铜合金体、银或银合金体、银铜合金焊料放入加热炉中，在真空或保护气氛中加热、保温进行保护焊扩散连接，该过程温度在短时间升高至焊料熔点以上，但不得高于银或银合金的熔点。其保护气氛是氨分解气、氮气或氢气。保温结束后，待温度降低至400℃以下出炉空冷，再用通常的方法进行多道次轧制和退火，得到厚度0.03-0.3mm的本发明所述的用于制作熔断器熔体的带材。参见图1，当带材的横截面的铜或者铜合金体多于两段时，位于中间的每段铜或者铜合金体的横截面宽度小于位于两端的每段铜或者铜合金体的横截面宽度；每段银或银合金体的横截面宽度小于每段铜或者铜合金体的横截面宽度；每段银铜合金焊料的横截面宽度大大小于每段银或银合金熔体的横截面宽度，铜或者铜合金体、银或银合金体以及银铜合金焊料的厚度相同。

[0024] 实施例1(参见图1)

[0025] 1.按图1所示，将四根铜棒与三根银棒相间并排放置于一个金属型夹具中，在Ag和Cu之间夹入0.03mm～0.1mm宽的AgCu28薄带3焊料，四根铜棒的长度均为1m，位于两端的铜棒的宽度L1为20+2mm，位于中间的铜棒的宽度L3为10-1mm；三根银棒的长度均为1m，位于两端的银棒的宽度L2为4+2.5mm，位于中间的银棒的宽度L4为4+1mm。用金属夹具将并排放置在一起的铜棒、银棒、AgCu28薄带焊料夹紧。银、铜以及AgCu28焊料的厚度H相同。

[0026] 2.将上述安放有铜棒和银棒以及AgCu28薄带焊料的金属夹具放入真空退火炉-2中，其真空度抽到10 Pa以上开始升温，在700℃保持70min后，快速升温到830℃，保温
40min，进行保护焊扩散连接。保温结束后，随炉冷却到400℃以 下出炉空冷，空冷后，对焊接在一起的用于制作熔断器熔体的全断面复合材料，采用通常的方法进行多道次轧制和退火，即得本发明所述熔断器熔体带材。

[0027] 实施例2

[0028] 1.本实施例制作熔断器熔体的方法中的步骤1与实施例1的基本相同。 [0029] 2.将上述安放有铜棒和银棒的金属夹具放入真空退火炉中，扩散连接热处理过程采用氨分解气保护。材料放入炉内后，先通入氨分解气10min，然后开始加热，在730℃保持75min后，快速升温到850℃，保温25min，进行保护焊扩散连接。保温结束后，仍然通气，待炉温降至350℃以下停止通气，材料出炉冷却空冷，空冷后，对焊接在一起的用于制作熔断器熔体的全断面复合材料，采用通常的方法进行多道次轧制和退火，即得本发明所述熔断器熔体带材。。

[0030] 实施例3

[0031] 1.本实施例制作熔断器熔体的方法中的步骤1与实施例1的基本相同。 [0032] 2.将上述安放有铜棒和银棒的金属夹具放入真空退火炉中，扩散连接热处理过程采用氢气保护。材料放入炉内后，先通入氢气20min，然后开始加热.。在650℃保持70min后，快速升温到810℃，保温35min，进行保护焊扩散连接。随炉冷却到350℃以下停止通气，材料出炉冷却空冷，空冷后，对焊接在一起的用于制作熔断器熔体的全断面复合材料，采用通常的方法进行多道次轧制和退火，即得本发明所述熔断器熔体带材。

[0033] 用本发明方法复合的带材，使用时，可以根据需要冲压本发明所述的用于制作熔断器熔体的带材，按照常规的方法安装在熔断器上即可。

[0034] 虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。