一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法

摘要

本发明涉及高压开关用Cu-Cr合金零件加工技术领域，具体公开了一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法。高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件加工方法步骤为：熔炼：在木炭层覆盖下加热熔化电解铜板，然后加入纯铬或Cu-Cr中间合金继续进行熔炼得熔液；保温：将熔液转移至保温炉内进行保温储存，并进行充分扒渣；浇注挤压：将保温炉内的熔液浇注到所述挤压模具的型腔内，然后开启压机下行，进行液态下直接挤压成型制得坯料；经机加工制得高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件。本发明提供的加工方法采用压力下凝固结晶成型技术，工艺流程短，材料利用率高，产品性能优异，生产成本低。

权利要求

1.一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座零件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)熔炼步骤：在木炭层覆盖下加热熔化电解铜板，加热温度为1150～1250℃，加热持续时间为40～60分钟，待电解铜板熔化后升温至1350～1500℃并加入纯铬或Cu-Cr中间合金继续进行熔炼，加入纯铬或Cu-Cr中间合金2～5分钟后搅拌一次，熔炼10～15分钟后出炉；

(2)保温步骤：将步骤(1)熔炼制得的熔液转移至保温炉内进行保温储存，并进行充分扒渣，保温温度为1250～1400℃；

(3)浇注挤压步骤：先将挤压模具预热，预热温度为300～400℃，之后将保温炉内的熔液浇注到所述挤压模具的型腔内，浇注温度为1200～1300℃，然后开启压机下行，进行液态下直接挤压成型，单位挤压力控制为300MPa～1000MPa，保压时间为1～2分钟，然后压机回程，制得坯料；

(4)机加工步骤：将步骤(3)制得的坯料按高压开关用Cu-Cr合金触头、触指或触头座零件的尺寸进行机加工，制得高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座零件。

2.根据权利要求1所述的高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座零件的加工方法，其特征在于，步骤(3)中，单位挤压力控制为900MPa～1000MPa，保压时间为2分钟。

说明书

一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加

工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及高压开关用Cu-Cr合金零件加工技术领域，具体涉及一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法。

背景技术

[0002] Cu-Cr合金由于具有强度硬度高、导热性和导电性好以及抗腐蚀性强等优点而广泛应用于制备电阻电极、触头材料、集成电路引框架等要求高导电率高强度的产品，尤其是在大功率真空高压开关中Cu-Cr合金更显示出广阔的应用前景。

[0003] 近年来，国家投入大量资金对城乡电网进行改造，对高压开关类产品的需求量大增，国内各高压开关制造厂在引进技术的同时，研制生产了各类高电压等级的开关类新产品。高压开关中的各主要工作零件如触头、触指和触头座类零件，由于要求高的导电、导热性和相应的机械性能，一般均采用纯铜或Cu-Cr合金制造。高压开关触头用Cu-Cr合金的理想性能为：导电率≥80％IACS，抗拉强度≥450MPa，硬度≥110HB，要求Cr含量为0.6～0.8％最为合适。由于原材料价格高，因此零件制造过程中材料的利用率对成本影响很大。

[0004] 目前，采用Cu-Cr合金制备高压开关触头、触指或触头座类零件的传统加工工艺是将铸锭经多道次加热、挤压获得最终产品。目前的加工方法工序多、能耗大、产品利用率低、成本高。因此，迫切需要开发一种高压开关用Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的短流程低成本加工技术，以在满足产品使用要求的前提下，降低生产成本，提高生产效率。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法。

[0006] 为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法，包括以下步骤：

[0007] (1)熔炼步骤：在木炭层覆盖下加热熔化电解铜板，加热温度为1150～1250℃，加热持续时间为40～60分钟，待电解铜板熔化后升温至1350～1500℃并加入纯铬或Cu-Cr中间合金继续进行熔炼，加入纯铬或Cu-Cr中间合金2～5分钟后搅拌一次，熔炼10～15分钟后出炉；

[0008] (2)保温步骤：将步骤(1)熔炼制得的熔液转移至保温炉内进行保温储存，并进行充分扒渣，保温温度为1250～1400℃；

[0009] (3)浇注挤压步骤：采用压力下凝固结晶成型技术，先将挤压模具预热，预热温度为300～400℃，之后将保温炉内的熔液浇注到所述挤压模具的型腔内，浇注温度为1200～1300℃，然后开启压机下行，进行液态下直接挤压成型，单位挤压力控制为300MPa～
1000MPa，保压时间为1～2分钟，然后压机回程，制得坯料；

[0010] (4)机加工步骤：将步骤(3)制得的坯料按高压开关用Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的尺寸进行机加工，制得高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件。

[0011] 优选的，步骤(3)中，单位挤压力控制为900MPa～1000MPa，保压时间为2分钟。

[0012] 本发明提供的高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法采用压力下凝固结晶成型技术，即在浇注挤压步骤中采用液态下的直接挤压成型方法制备坯料。因此本发明提供的高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法具有以下优点：工艺流程短，材料利用率高，产品性能优异，生产成本低。本发明提供的高压开关Cu-Cr合金触头、触指或触头座类零件的加工方法主要用于制造高压开关自力型触指、触头、触头座等产品，具有很好的市场前景。

具体实施方式

[0013] 实施例1

[0014] 本实施例高压开关Cu-Cr合金触头零件的加工方法，包括以下步骤：

[0015] (1)熔炼步骤：先向有芯感应电炉中加入电解铜板，然后立即加入木炭，木炭的覆盖厚度约100mm，在木炭层覆盖下加热熔化电解铜板，在加热熔化电解铜板的过程中保证熔融液面被木炭完全覆盖，通过木炭覆盖层隔绝大部分空气来实现电解铜板的熔化过程在微氧化气氛下进行，加热温度为1150℃，加热持续时间为60分钟，待电解铜板熔化后升温至1500℃并加入纯铬继续进行熔炼，加入纯铬2分钟后搅拌一次，熔炼15分钟后出炉；制得的熔液中Cr的重量百分比含量为0.8％；

[0016] (2)保温步骤：将步骤(1)熔炼制得的熔液转移至保温炉内进行保温储存，并进行充分扒渣，保温温度为1400℃；

[0017] (3)浇注挤压步骤：先将挤压模具预热，预热温度为400℃，之后将保温炉内的熔液浇注到所述挤压模具的型腔内，浇注温度为1300℃，然后开启压机下行，进行液态下直接挤压成型，单位挤压力控制为300MPa，保压时间为1分钟，然后压机回程，制得坯料；

[0018] (4)机加工步骤：将步骤(3)制得的坯料按高压开关用Cu-Cr合金触头零件的尺寸进行机加工，制得高压开关Cu-Cr合金触头零件。

[0019] 实施例2

[0020] 本实施例高压开关Cu-Cr合金触指零件的加工方法，包括以下步骤：

[0021] (1)熔炼步骤：先向有芯感应电炉中加入电解铜板，然后立即加入木炭，木炭的覆盖厚度约120mm，在木炭层覆盖下加热熔化电解铜板，在加热熔化电解铜板的过程中保证熔融液面被木炭完全覆盖，通过木炭覆盖层隔绝大部分空气来实现电解铜板的熔化过程在微氧化气氛下进行，加热温度为1250℃，加热持续时间为40分钟，待电解铜板熔化后升温至1350℃并加入Cu-Cr中间合金继续进行熔炼，加入Cu-Cr中间合金5分钟后搅拌一次，熔炼
10分钟后出炉；制得的熔液中Cr的重量百分比含量为0.6％；

[0022] (2)保温步骤：将步骤(1)熔炼制得的熔液转移至保温炉内进行保温储存，并进行充分扒渣，保温温度为1250℃；

[0023] (3)浇注挤压步骤：先将挤压模具预热，预热温度为300℃，之后将保温炉内的熔液浇注到所述挤压模具的型腔内，浇注温度为1200℃，然后开启压机下行，进行液态下直接挤压成型，单位挤压力控制为1000MPa，保压时间为1分钟，然后压机回程，制得坯料；

[0024] (4)机加工步骤：将步骤(3)制得的坯料按高压开关用Cu-Cr合金触指零件的尺