專利名稱：觸頭焊接工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于觸頭焊接工藝的改進(jìn)。
本發(fā)明所涉及的觸頭是供真空接觸器用滅弧室的核心部件，它是由觸頭柄和觸頭頭兩部分組成，觸頭柄是用無氧銅材料制成的，觸頭頭是用銅鉬合金材料制成的。對(duì)該觸頭的機(jī)械性能和電氣性能都有嚴(yán)格的要求，觸頭柄和觸頭頭的焊接應(yīng)牢固可靠，其焊接面至少能承受2600KG的拉力，而不被拉開。焊接面應(yīng)有良好的導(dǎo)電性能，以保證滅弧室導(dǎo)電回路通過100安培時(shí)，其接觸電阻小于100微歐，并保證滅弧室在導(dǎo)電回路上通過的瞬時(shí)電流達(dá)13600安培，在導(dǎo)電100微秒內(nèi)額定沖擊電流8000安培，型式試驗(yàn)接通能力為6000安培的情況下能正常工作?，F(xiàn)有觸頭的制造工藝，是一種在真空中用高頻集中加熱的工藝，即是在高真空系統(tǒng)中(其真空度要求達(dá)到5×10-6乇以上)將無氧銅緩慢加熱到熔化，直接鑲焊在觸頭頭的表面上，再緩慢降溫冷卻，形成觸頭毛坯，再按觸頭柄的尺寸要求，對(duì)鑲焊的無氧部分進(jìn)行機(jī)械加工而成。采用這種工藝制成的觸頭，整個(gè)過程需要10小時(shí)左右，因而能源消耗大，生產(chǎn)效率低。而觸頭毛坯應(yīng)有足夠的加工余量，材料消耗也較大。特別是按嚴(yán)格比例制成的銅鉬合金觸頭頭，經(jīng)高頻集中加熱后，將導(dǎo)致合金中的銅向內(nèi)或向外擴(kuò)散，使合金比例遭到某種破壞，而觸頭頭銅鉬合金的嚴(yán)格比例是保證觸頭性能的重要因素，使產(chǎn)品的一致性差，其成品率僅在70%左右。
鑒于上述已有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種加過渡層和高溫高壓的觸頭擴(kuò)散焊接工藝。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于，在經(jīng)加工后的銅鉬合金觸頭頭焊接表面加上導(dǎo)電性能良好的過渡層，再同加工后的無氧銅觸頭柄焊接，在高溫高壓的條件下，使其達(dá)到擴(kuò)散焊接。過渡層采用鍍鎳層和鍍銀層，鍍層經(jīng)燒結(jié)后增加了牢固度，在高溫高壓的條件下，使鍍層中的Ni、Ag和觸頭柄中的Cu相互擴(kuò)散，形成NiAgCu合金層。將觸頭柄和觸頭頭牢牢的焊接在一起。NiAgCu合金層的熔點(diǎn)達(dá)840℃～850℃，高于整個(gè)滅弧室總裝時(shí)釬焊的熔點(diǎn)，但又低于Cu的熔點(diǎn)，所以對(duì)觸頭頭中的GuMO合金比例及滅弧室總裝釬焊時(shí)對(duì)觸頭無影響。加壓可促進(jìn)擴(kuò)散，并提高焊接面的抗拉強(qiáng)度。
本發(fā)明取得了良好的工藝效果和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)試驗(yàn)證明，觸頭柄與觸頭頭焊接面的抗拉強(qiáng)度在2700KG。滅弧室導(dǎo)電回路通過100安培電流時(shí)其接觸面電阻在44微歐左右。經(jīng)168萬次接觸空載機(jī)械壽命試驗(yàn)和在1575安培電流通斷6352次仍良好。此工藝可提高工效10倍，并大幅度降低能源消耗和材料消耗。產(chǎn)品的一致性好，其成品率可達(dá)100%。從而大幅度的降低產(chǎn)品成本。
以下將結(jié)合附圖
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
附圖是本發(fā)明具體焊接工藝示意圖。
1.已加工的銅鉬合金觸頭頭(1)，經(jīng)燒H2處理，溫度為800℃～850℃，時(shí)間10分鐘，凈化去氣。
2.在燒H2處理后的銅鉬合金觸頭頭(1)的焊接表面上鍍鎳層(2)，厚度為3～5μ，然后在H2爐中對(duì)鍍層燒結(jié)，溫度為800℃～850℃，時(shí)間10分鐘。其鍍層不允許有氣泡或起皮氧化等缺陷。
3.在鍍鎳層(2)的表面上鍍銀層(3)，厚度為5～7μ，然后在燒H2爐中燒結(jié)，溫度為800℃～850℃，時(shí)間10分鐘。其鍍層不允許有氣泡或起皮氧化等缺陷。
4.經(jīng)加工的無氧銅觸頭柄(4)，用定位蕊桿(5)與已電鍍的觸頭頭(1)定位后，放入ЛM2370專用焊接機(jī)的垂直焊接夾頭(6)內(nèi)，蓋好焊接鐘罩(7)，并對(duì)焊接鐘罩抽氣10分鐘，其真空度為10-1乇，然后再對(duì)鐘罩充入80%的N2氣和20%的H2氣，充氣時(shí)間為3分鐘。
5.用ЛM2370專用的焊接機(jī)進(jìn)行大電流高溫焊接，(電流約為70安培)，同時(shí)加壓3～3.5大氣壓。焊接時(shí)觀察鍍層熔化，溫度在850℃～900℃，保溫1分鐘使鍍層中的Ni、Ag和觸頭柄中的Cu相互擴(kuò)散，形成NiAgCu合金層，快速降溫冷卻，觸頭柄和觸頭頭牢牢的焊接在一起。NiAgCu合金層的熔點(diǎn)達(dá)840℃～850℃，高于整個(gè)滅弧室總裝釬焊時(shí)的熔點(diǎn)，但又低于Cu的熔點(diǎn)，所以對(duì)觸頭頭銅鉬合金比例及滅弧室總裝釬焊時(shí)對(duì)觸頭頭無影響。加3～3.5大氣壓的壓力，可促進(jìn)擴(kuò)散，并提高焊接面的抗拉強(qiáng)度。觸頭焊接過程僅需1小時(shí)，其成品率達(dá)100%。
此焊接工藝即保證了觸頭的焊接質(zhì)量，又提高了生產(chǎn)效率，減少了能源和材料消耗，降低了產(chǎn)品成本，為批量生產(chǎn)提供了經(jīng)濟(jì)、有效的途徑。
權(quán)利要求
1.一種觸頭焊接工藝，其特征是在銅鉬合金制成的觸頭頭的焊接表面上加過渡層，在專用焊接設(shè)備中先對(duì)鐘罩抽低真空，再充氣，然后加高溫高壓與加工后的無氧銅觸頭柄實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散焊接。
2.按權(quán)利要求1所述的觸頭焊接工藝，其特征在于過渡層先鍍鎳3～5μ，在H2爐中燒結(jié)，溫度為800℃～850℃，時(shí)間10分鐘，然后在鍍銀5～7μ，在H2爐中燒結(jié)，溫度為800℃～850℃，時(shí)間10分鐘。
3.按權(quán)利要求1所述的觸頭焊接工藝，其特征在于對(duì)鐘罩抽低真空為10-1乇。
4.按權(quán)利要求1所述的觸頭焊接工藝，其特征在于對(duì)鐘罩充80%的N2氣和20%的H2氣，充氣時(shí)間為3分鐘。
5.按權(quán)利要求1所述的觸頭焊接工藝，其特征在于焊接溫度為850℃～900℃，保溫1分鐘，使過渡層中的Ni，Ag與觸頭柄的Cu相互擴(kuò)散，形成NiAgCu合金層，快速降溫冷卻。
6.按權(quán)利要求1所述的觸頭焊接工藝，其特征在于焊接時(shí)加溫的同時(shí)加壓，其壓力為3～3.5大氣壓。
7.按權(quán)利要求1所述的觸頭焊接工藝，其特征在于專用焊接設(shè)備是ЛM2370焊接機(jī)。
全文摘要
一種觸頭焊接工藝，在銅鉬合金觸頭頭的焊接表面鍍鎳和鍍銀過渡層，在M2370專用焊接機(jī)加高溫高壓與加工后的無氧銅觸頭柄實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散焊接。此焊接工藝即保證了觸頭的焊接質(zhì)量，又大幅度地降低了能源和材料消耗，提高工效10倍，其成品率可達(dá)100％，為批量生產(chǎn)真空接觸器用滅弧室提供經(jīng)濟(jì)、有效的途徑。
文檔編號(hào)B23K11/34GK1030715SQ8710302
公開日1989年2月1日 申請(qǐng)日期1987年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1987年7月23日
發(fā)明者易廷章 申請(qǐng)人:國營(yíng)國光電子管總廠