專利名稱：一種高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓開(kāi)關(guān)用零件加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法。
背景技術(shù)：
紫銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和塑性及良好的耐腐蝕性，在電子エ業(yè)、儀器儀表和高壓開(kāi)關(guān)等エ業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。高壓開(kāi)關(guān)中的各主要工作零件如觸頭座等由于要求高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和相應(yīng)的機(jī)械性能，一般均采用純銅制造。紫銅具有較好的擠壓性能，但熔煉鑄造難度較大。紫銅在熔煉時(shí)，氧與液體下的銅具有很強(qiáng)的親和力，存在吸氧或氧化并形成 Cu2O等氧化物溶于銅液中，當(dāng)該類鑄件在還原性氣氛或在高溫工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“氫脆”。紫銅凝固時(shí)體收縮很大，易形成集中縮孔；容易吸氣并導(dǎo)致鋳造中形成氣孔和針孔缺陷。另外，紫銅高溫強(qiáng)度低，收縮率大，鋳造過(guò)程極易產(chǎn)生裂紋。 目前，高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的制備エ藝是將鑄錠經(jīng)加熱、擠壓獲得最終產(chǎn)品，鑄錠質(zhì)量的好壞在很大程度上決定了最終產(chǎn)品的性能，并且該エ藝エ序較多，生產(chǎn)效率低，材料損失嚴(yán)重。因此，如何通過(guò)有效控制熔煉エ序、改變傳統(tǒng)重力澆注凝固エ序，從而避免由于熔煉鋳造而產(chǎn)生的種種缺陷影響后續(xù)產(chǎn)品的性能，顯得尤為重要且具有實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法包括以下步驟(I)熔煉步驟采用感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉，向感應(yīng)電爐中加入電解銅板和舊料，然后用木炭覆蓋，之后加熱熔煉電解銅板，熔煉溫度為1150°C 1250°C，熔煉時(shí)間為40 60分鐘，熔煉過(guò)程中進(jìn)行攪拌，出爐前加入磷銅進(jìn)行最終脫氧；(2)保溫步驟將步驟(I)得到的熔液轉(zhuǎn)移至保溫爐內(nèi)進(jìn)行保溫儲(chǔ)存，并進(jìn)行充分扒渣，保溫溫度為1250°C 1400°C ；(3)澆注擠壓步驟先將擠壓模具預(yù)熱，預(yù)熱溫度為300 400°C，之后將保溫爐內(nèi)的熔液澆注到擠壓模具的型腔內(nèi)，澆注溫度為1200°C 1300°C，開(kāi)啟壓機(jī)下行，進(jìn)行液態(tài)下直接擠壓成型，單位擠壓カ控制為300MPa lOOOMPa，保壓時(shí)間為I 2分鐘，然后壓機(jī)回程，制得坯料；(4)機(jī)加工步驟將步驟(3)制得的坯料按高壓開(kāi)關(guān)用紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的尺寸進(jìn)行機(jī)加工，制得高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件。優(yōu)選的，步驟(3)中，單位擠壓カ控制為900MPa lOOOMPa，保壓時(shí)間為2分鐘。其中的舊料是指在銅合金生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的半成品和成品中的頭、尾、邊、角、屑等廢料。
本發(fā)明提供的高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法采用壓力下凝固結(jié)晶成型技木，即在澆注擠壓步驟中采用液態(tài)下的直接擠壓成型方法制備坯料。因此本發(fā)明提供的高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法具有以下優(yōu)點(diǎn)エ藝流程短，材料利用率高，產(chǎn)品性能優(yōu)異，生產(chǎn)成本低。本發(fā)明提供的高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法主要用于制造高壓開(kāi)關(guān)自力型觸頭、觸指、觸頭座等產(chǎn)品，具有很好的市場(chǎng)前景。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I本實(shí)施例高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭類零件的加工方法，包括以下步驟(I)熔煉步驟采用感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉，先向感應(yīng)電爐中加入電解銅板，然后再加入舊料，然后在上面覆蓋厚度約IOOmm的木炭層，以保持熔煉時(shí)爐內(nèi)為微氧化氣氛，之后加 熱熔煉電解銅板，熔煉溫度為1150°C，熔煉時(shí)間為40分鐘，在加熱熔煉電解銅板的過(guò)程中保證熔融液面被木炭完全覆蓋，熔煉過(guò)程中采用石墨攪拌棒進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，在使用木炭脫氧的同時(shí)(即指覆蓋木炭層進(jìn)行脫氧)，出爐前加入磷銅進(jìn)行最終脫氧；(2)保溫步驟將步驟(I)得到的熔液轉(zhuǎn)移至保溫爐內(nèi)進(jìn)行保溫儲(chǔ)存，并進(jìn)行充分扒渣，保溫溫度為1250°C ；(3)澆注擠壓步驟先將擠壓模具預(yù)熱，預(yù)熱溫度為300°C，之后將保溫爐內(nèi)的熔液澆注到擠壓模具的型腔內(nèi)，澆注溫度為1300°C，開(kāi)啟壓機(jī)下行，進(jìn)行液態(tài)下直接擠壓成型，単位擠壓カ控制為300MPa，保壓時(shí)間為I分鐘，然后壓機(jī)回程，制得坯料；(4)機(jī)加工步驟將步驟(3)制得的坯料按高壓開(kāi)關(guān)用紫銅觸頭類零件的尺寸進(jìn)行機(jī)加工，制得高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭類零件。實(shí)施例2本實(shí)施例高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸指類零件的加工方法，包括以下步驟(I)熔煉步驟采用感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉，先向感應(yīng)電爐中加入電解銅板，然后再加入舊料，然后在上面覆蓋厚度約120mm的木炭層，以保持熔煉時(shí)爐內(nèi)為微氧化氣氛，之后加熱熔煉電解銅板，熔煉溫度為1250°C，熔煉時(shí)間為60分鐘，在加熱熔煉電解銅板的過(guò)程中保證熔融液面被木炭完全覆蓋，熔煉過(guò)程中采用石墨攪拌棒進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁谑褂媚咎棵撗醯耐瑫r(shí)出爐前加入磷銅進(jìn)行最終脫氧；(2)保溫步驟將步驟(I)得到的熔液轉(zhuǎn)移至保溫爐內(nèi)進(jìn)行保溫儲(chǔ)存，并進(jìn)行充分扒渣，保溫溫度為1400°C ；(3)澆注擠壓步驟先將擠壓模具預(yù)熱，預(yù)熱溫度為400°C，之后將保溫爐內(nèi)的熔液澆注到擠壓模具的型腔內(nèi)，澆注溫度為1200°C，開(kāi)啟壓機(jī)下行，進(jìn)行液態(tài)下直接擠壓成型，単位擠壓カ控制為lOOOMPa，保壓時(shí)間為I分鐘，然后壓機(jī)回程，制得坯料；(4)機(jī)加工步驟將步驟(3)制得的坯料按高壓開(kāi)關(guān)用紫銅觸指類零件的尺寸進(jìn)行機(jī)加工，制得高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸指類零件。實(shí)施例3本實(shí)施例高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭座類零件的加工方法，包括以下步驟(I)熔煉步驟采用感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉，先向感應(yīng)電爐中加入電解銅板，然后再加入舊料，然后在上面覆蓋厚度約150mm的木炭層，以保持熔煉時(shí)爐內(nèi)為微氧化氣氛，之后加熱熔煉電解銅板，熔煉溫度為1250°C，熔煉時(shí)間為50分鐘，在加熱熔煉電解銅板的過(guò)程中保證熔融液面被木炭完全覆蓋，熔煉過(guò)程中采用石墨攪拌棒進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，在使用木炭脫氧的同時(shí)出爐前加入磷銅進(jìn)行最終脫氧；(2)保溫步驟將步驟(I)得到的熔液轉(zhuǎn)移至保溫爐內(nèi)進(jìn)行保溫儲(chǔ)存，并進(jìn)行充分扒渣，保溫溫度為1300°C ；(3)澆注擠壓步驟先將擠壓模具預(yù)熱，預(yù)熱溫度為350°C，之后將保溫爐內(nèi)的熔液澆注到擠壓模具的型腔內(nèi)，澆注溫度為1200°C，開(kāi)啟壓機(jī)下行，進(jìn)行液態(tài)下直接擠壓成型，単位擠壓カ控制為900MPa，保壓時(shí)間為2分鐘，然后壓機(jī)回程，制得坯料；(4)機(jī)加工步驟將步驟(3)制得的坯料按高壓開(kāi)關(guān)用紫銅觸頭座類零件的尺寸進(jìn)行機(jī)加工，制得高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭座類零件。
本發(fā)明實(shí)施例I-實(shí)施例3制得的高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指和觸頭座零件主要應(yīng)用于220kv以上大功率真空斷路器開(kāi)關(guān)觸頭行業(yè)，是遠(yuǎn)距離高壓輸電設(shè)備的必要元件。本發(fā)明實(shí)施例I-實(shí)施例3提供的加工方法均采用壓力下凝固結(jié)晶成型技術(shù)制備高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指和觸頭座零件，較之傳統(tǒng)的熱擠壓塑性成型加工方法，降低了擠壓 力，縮短了生產(chǎn)流程，并且節(jié)約了原材料，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
權(quán)利要求
1.一種高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)熔煉步驟采用感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉，向感應(yīng)電爐中加入電解銅板和舊料，然后用木炭覆蓋，之后加熱熔煉電解銅板，熔煉溫度為1150°c 1250°C，熔煉時(shí)間為40 60分鐘，熔煉過(guò)程中進(jìn)行攪拌，出爐前加入磷銅進(jìn)行最終脫氧； (2)保溫步驟將步驟(I)得到的熔液轉(zhuǎn)移至保溫爐內(nèi)進(jìn)行保溫儲(chǔ)存，并進(jìn)行充分扒渣，保溫溫度為1250°C 1400°C ； (3)澆注擠壓步驟先將擠壓模具預(yù)熱，預(yù)熱溫度為300 400°C，之后將保溫爐內(nèi)的熔液澆注到擠壓模具的型腔內(nèi)，澆注溫度為1200°C 1300°C，開(kāi)啟壓機(jī)下行，進(jìn)行液態(tài)下直接擠壓成型，單位擠壓カ控制為300MPa lOOOMPa，保壓時(shí)間為I 2分鐘，然后壓機(jī)回程，制得還料； (4)機(jī)加工步驟將步驟(3)制得的坯料按高壓開(kāi)關(guān)用紫銅觸頭類零件的尺寸進(jìn)行機(jī)加工，制得高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭類零件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法，其特征在于，步驟(3)中，單位擠壓カ控制為900MPa lOOOMPa，保壓時(shí)間為2分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及高壓開(kāi)關(guān)用零件加工技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法。該加工方法為熔煉向感應(yīng)電爐中加入電解銅板和舊料，然后用木炭覆蓋，之后加熱熔煉電解銅板，出爐前加入磷銅進(jìn)行最終脫氧；保溫將步驟(1)得到的熔液轉(zhuǎn)移至保溫爐內(nèi)進(jìn)行保溫儲(chǔ)存，并進(jìn)行充分扒渣；澆注擠壓步驟先將擠壓模具預(yù)熱，之后將熔液澆注到擠壓模具的型腔內(nèi)，開(kāi)啟壓機(jī)下行，進(jìn)行液態(tài)下直接擠壓成型，制得坯料；坯料經(jīng)機(jī)加工，制得高壓開(kāi)關(guān)紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件。本發(fā)明提供的加工方法采用壓力下凝固結(jié)晶成型技術(shù)，工藝流程短，材料利用率高，產(chǎn)品性能優(yōu)異，生產(chǎn)成本低。
文檔編號(hào)C22C9/00GK102689135SQ20121000916
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者劉亞民, 周延軍, 宋克興, 張彥敏, 李紅霞, 王旭, 賈淑果, 趙培峰, 郜建新 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)