專(zhuān)利名稱(chēng)：用于熔斷器熔體的帶材及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熔斷器的配件，特別涉及一種用于熔斷器熔體的帶材及其 制做方法。
背景技術(shù)：
熔斷器是利用金屬導(dǎo)體作為熔體串聯(lián)于電路中，當(dāng)過(guò)載或短路電流通過(guò)熔 體時(shí)，因其自身發(fā)熱而熔斷，從而分?jǐn)嚯娐?，保護(hù)電氣設(shè)備和電網(wǎng)的一種電器 元件。熔體是控制熔斷特性的關(guān)鍵元件，其材料、尺寸和形狀決定了熔斷特性。 熔體材料分為低熔點(diǎn)和高熔點(diǎn)兩類(lèi)。低熔點(diǎn)材料如鉛和鉛合金，其熔點(diǎn)低容易 熔斷，由于其電阻率較大，故制成熔體的截面尺寸較大，熔斷時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸 氣較多，只適用于低分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?。高熔點(diǎn)材料如銅、銀，其熔點(diǎn)高，不 容易熔斷，但由于其電阻率較低，在一定電阻時(shí)，所需截面積較小，熔斷時(shí)產(chǎn) 生的金屬蒸氣少，有利于滅弧，適用于高分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?。銀熔體在開(kāi)斷強(qiáng)短路電流時(shí)具有很好的能力，而且銀化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗氧 化、耐腐蝕性能優(yōu)越，在使用過(guò)程中電阻值不容易發(fā)生變化、熔點(diǎn)恒定，有利 于保持電路的穩(wěn)定性和安全性，是大電流、高可靠性熔斷器的關(guān)鍵材料。但是， 由于銀的價(jià)格昂貴，采用銀熔體成本高。目前采用將銀與銅通過(guò)嵌合的方法作為熔體帶材，雖然可以降低材料的成 本，但嵌合方法需要價(jià)格昂貴的精密設(shè)備,制作工藝復(fù)雜，在銅帶上嵌合的銀 的條帶數(shù)量越多，制作工藝越復(fù)雜，制作成本高，并且銀與銅之間的界面容易 產(chǎn)生裂紋。另外，這種方法使得嵌銀層只能部分嵌在銅基體上(從橫截面看)， 用這種帶材制作的熔斷器熔體，不能保證熔斷器本身應(yīng)當(dāng)具備的熔斷特性，性 能不穩(wěn)定。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供了一種用于熔斷器熔體的帶材。在熔斷保護(hù)作用的部分 使用銀或銀合金，與電路連接導(dǎo)電的部位使用銅或銅合金，可以能充分保證電 器和電路的安全，對(duì)高檔熔斷器的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。本發(fā)明另一個(gè)目的是提供了一種熔斷器熔體帶材制的作方法，采用本發(fā)明 方法制備的帶材，制作工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是 ， 所述帶材的橫截面包括至少兩段間隔開(kāi)的銅或者銅合金體，相鄰的間隔開(kāi)的 兩段銅或者銅合金體之間設(shè)有銀或銀合金體，銀或銀合金體與銅或者銅合金體 之間設(shè)有用于焊接的銀銅合金焊料，所述銀或銀合金體與銅或者銅合金體通過(guò) 用于焊接的銀銅合金焊料焊接固定。所述位于中間的每段銅或銅合金體的橫截面寬度為2~30mm，位于兩端的每 段銅或銅合金體的橫截面寬度為3~50mm，每段銀或銀合金體的橫截面寬度為 1 ~ 6mm,每段銀銅合金焊料的橫截面寬度為0. 03mm~ 0. lmm。制作上述的帶材的方法是1) 將銅或銅合金體、銀或銀合金體相間并排放置，在銅或銅合金體、銀或 銀合金體之間夾入銀銅合金焊料，用金屬夾具將并排放置在一起的銅或銅合金 體、銀或銀合金體、銀銅合金焊料夾緊；2) 將用金屬夾具夾緊在一起的銅或銅合金體、銀或銀合金體、銀銅合金焊料放入加熱爐中，在真空或保護(hù)氣氛(保護(hù)氣氛為氨分解氣或氫氣)中加熱至 650°C~ 730°C,保持70 75min后，再快速升溫到81(TC 85(TC，保溫25 ~ 40min，進(jìn)行保護(hù)焊擴(kuò)散連接；3) 保溫結(jié)束后，隨爐冷卻到35(TC- 400。C出爐空冷；4) 空冷后，對(duì)焊接在一起的用于制作熔斷器熔體的全斷面復(fù)合材料，采用 通常的方法進(jìn)行多道次軋制和退火，即得本發(fā)明所述熔斷器熔體帶材。在熔斷器的熔斷保護(hù)部分使用銀或銀合金，可以保證在熔斷保護(hù)部分銀熔體的 開(kāi)斷強(qiáng)短路電流時(shí)具有的電阻值不容易發(fā)生變化、熔點(diǎn)恒定，有利于保持電路 的穩(wěn)定性和安全性的特點(diǎn)，保證了熔斷器本身應(yīng)當(dāng)具備的熔斷特性，而有不影響電器和電路安全性；與電路連接導(dǎo)電的部位使用銅或銅合金，可以大大降低 成本，因此，本發(fā)明所述熔體材料在熔斷器領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明所述的熔體材料為每?jī)刹糠帚~或者銅合金之間，通過(guò)銀銅合金焊料 焊接有銀或銀合金的結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述銅或者銅合金多于兩部分時(shí)，位于中間銅或 者銅合金的寬度小于兩端的銅或者銅合金的寬度，以便于熔體的安裝，當(dāng)然的 位于中間銅或者銅合金的寬度也可以等于兩端的銅或者銅合金的寬度，同樣不 影響其使用安裝。銀或銀合金的寬度小于銅或者銅合金的寬度；既可以保證銀 或銀合金位于熔斷器的熔斷保護(hù)部分，同時(shí)還可以降低成本。銀銅合金焊料的 寬度小于銀或銀合金熔體的寬度，在保證銅或者銅合金與銀或銀合金牢固焊接 的同時(shí)，還不影響熔斷器本身應(yīng)當(dāng)具備的熔斷特性。銅或者銅合、銀或銀合金 以及銀銅合金厚度相同，可以保證熔斷器的熔體的特性以及帶狀熔體的整齊和 實(shí)用。根據(jù)熔斷器使用電壓的高低，銀或者銀合金的數(shù)量可以為一部分或兩部分 或三部分及其以上。參見(jiàn)圖1,采用本發(fā)明所述的制作方法，從熔體帶材的橫截面看，銀層和銅 層均貫穿整個(gè)橫斷面，用這種帶材制作的熔斷器熔體，可以保證熔斷器本身應(yīng) 當(dāng)具備的熔斷特性，性能穩(wěn)定。采用本發(fā)明所述的制作方法，通過(guò)焊接的方法將銀、銅用銀銅合金焊料固 定，具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，容易操作，并且有生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。采用上述擴(kuò)散焊接工藝生產(chǎn)的全斷面復(fù)合材料具有很高的界面結(jié)合強(qiáng)度， 焊接好的材料通過(guò)多道次軋制和退火成為厚度0. 03-0. 3醒的帶材，其界面不會(huì) 產(chǎn)


圖1為本發(fā)明所述帶材的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)最終帶材的尺寸要求及設(shè)備要求，計(jì)算出原始材料的厚度、寬度及寬度。 再加工出尺寸符合要求的銀或銀合金及銅或銅合金棒材。將銀或銀合金棒與銅或銅合金棒兩兩相間并排放置，兩者之間夾入AgCu28合金帶狀焊料，將用金屬 夾具夾緊在一起的銅或銅合金體、銀或銀合金體、銀銅合金焊料放入加熱爐中，在真空或保護(hù)氣氛中加熱、保溫進(jìn)行保護(hù)焊擴(kuò)散連接，該過(guò)程溫度在短時(shí)間升 高至焊料熔點(diǎn)以上，但不得高于銀或銀合金的熔點(diǎn)。其保護(hù)氣氛是氨分解氣、 氮?dú)饣驓錃?。保溫結(jié)束后，待溫度降低至40(TC以下出爐空冷，再用通常的方法 進(jìn)行多道次軋制和退火，得到厚度0. 03-0. 3mm的本發(fā)明所述的用于制作熔斷器 熔體的帶材。參見(jiàn)圖1,當(dāng)帶材的橫截面的銅或者銅合金體多于兩段時(shí)，位于中 間的每段銅或者銅合金體的橫截面寬度小于位于兩端的每段銅或者銅合金體的 橫截面寬度；每段銀或銀合金體的橫截面寬度小于每段銅或者銅合金體的橫截面寬度；每段銀銅合金焊料的橫截面寬度大大小于每段銀或銀合金熔體的橫截 面寬度，銅或者銅合金體、銀或銀合金體以及銀銅合金焊料的厚度相同。實(shí)施例l (參見(jiàn)圖i)1. 按圖l所示，將四根銅棒與三根銀棒相間并排放置于一個(gè)金屬型夾具中，在Ag和Cu之間夾入0. 03mm ~ 0. l腿寬的AgCu28薄帶3焊料,，四根銅棒的長(zhǎng)度 均為lra，位于兩端的銅棒的寬度Ll為20+2mm,位于中間的銅棒的寬度L3為 IO-I誦；三根銀棒的長(zhǎng)度均為lm，位于兩端的銀棒的寬度L2為4+2. 5mm,位于 中間的銀棒的寬度L4為4+lmm。用金屬夾具將并排放置在一起的銅棒、銀棒、 AgCu28薄帶焊料夾緊。銀、銅以及AgCu28焊料的厚度H相同。2. 將上述安放有銅棒和銀棒以及AgCu28薄帶焊料的金屬夾具放入真空退火 爐中，其真空度抽到l(T2Pa以上開(kāi)始升溫，在70(TC保持70min后，快速升溫到 830°C,保溫40min，進(jìn)行保護(hù)焊擴(kuò)散連接。保溫結(jié)束后，隨爐冷卻到40(TC以下出爐空冷，空冷后，對(duì)焊接在一起的用于制作熔斷器熔體的全斷面復(fù)合材料， 采用通常的方法進(jìn)行多道次軋制和退火，即得本發(fā)明所述熔斷器熔體帶材。實(shí)施例21. 本實(shí)施例制作熔斷器熔體的方法中的步驟1與實(shí)施例1的基本相同。2. 將上述安放有銅棒和銀棒的金屬夾具放入真空退火爐中，擴(kuò)散連接熱處 理過(guò)程采用氨分解氣保護(hù)。材料放入爐內(nèi)后，先通入氨分解氣10min，然后開(kāi)始 加熱，在73(TC保持75min后，快速升溫到85(TC,保溫25min,進(jìn)行保護(hù)焊擴(kuò) 散連接。保溫結(jié)束后，仍然通氣，待爐溫降至35(TC以下停止通氣，材料出爐冷 卻空冷，空冷后，對(duì)焊接在一起的用于制作熔斷器熔體的全斷面復(fù)合材料，采 用通常的方法進(jìn)行多道次軋制和退火，即得本發(fā)明所述熔斷器熔體帶材。。實(shí)施例31. 本實(shí)施例制作熔斷器熔體的方法中的步驟1與實(shí)施例1的基本相同。2. 將上述安放有銅棒和銀棒的金屬夾具放入真空退火爐中，擴(kuò)散連接熱處 理過(guò)程采用氫氣保護(hù)。材料放入爐內(nèi)后，先通入氫氣20min,然后開(kāi)始加熱.。 在65(TC保持70min后，快速升溫到810。C，保溫35min,進(jìn)行保護(hù)焊擴(kuò)散連接。 隨爐冷卻到35(TC以下停止通氣，材料出爐冷卻空冷，空冷后，對(duì)焊接在一起的 用于制作熔斷器熔體的全斷面復(fù)合材料，采用通常的方法進(jìn)行多道次軋制和退 火，即得本發(fā)明所述熔斷器熔體帶材。用本發(fā)明方法復(fù)合的帶材，使用時(shí)，可以根據(jù)需要沖壓本發(fā)明所述的用于 制作熔斷器熔體的帶^"，按照常規(guī)的方法安裝在熔斷器上即可。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所 屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動(dòng) 與改進(jìn)，因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于熔斷器熔體的帶材，其特征在于所述帶材的橫截面包括至少兩段間隔開(kāi)的銅或者銅合金體，相鄰的間隔開(kāi)的兩段銅或者銅合金體之間設(shè)有銀或銀合金體，銀或銀合金體與銅或者銅合金體之間設(shè)有用于焊接的銀銅合金焊料，所述銀或銀合金體與銅或者銅合金體通過(guò)用于焊接的銀銅合金焊料焊接固定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熔斷器熔體的帶材，其特征在于所述帶材的 橫截面的銅或者銅合金體多于兩段時(shí)，位于中間的每段銅或者銅合金體的橫截 面寬度小于位于兩端的每段銅或者銅合金體的橫截面寬度；每段銀或銀合金體 的橫截面寬度L小于每段銅或者銅合金體的橫截面寬度；每段銀銅合金焊料的 橫截面寬度小于每段銀或銀合金熔體的橫截面寬度，銅或者銅合金體、銀或銀 合金體以及銀銅合金焊料的厚度相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于熔斷器熔體的帶材，其特征在于所述位于中 間的每段銅或銅合金體的橫截面寬度為2 ~ 30mm,位于兩端的每段銅或銅合金體 的橫截面寬度為3~50mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于熔斷器熔體的帶材，其特征在于所述每段銀 或銀合金體的橫截面寬度為1 ~ 6mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于熔斷器熔體的帶材，其特征在于所述每段銀 銅合金焊料的橫截面寬度為0. 03mm - 0. l隱。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熔斷器熔體的帶材，其特征在于所述銀銅合 金焊料為AgCu28合金。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熔斷器熔體的帶材，其特征在于所述熔斷器 的熔體為帶狀。
8. 制作如權(quán)利要求1所述的帶材的方法，其特征在于 l)將銅或銅合金體、銀或銀合金體相間并排放置，在銅或銅合金體、銀或銀合金體之間夾入銀銅合金焊料，用金屬夾具將并排放置在一起的銅或銅合金體、銀或銀合金體、銀銅合金焊料夾緊；2) 將用金屬夾具夾緊在一起的銅或銅合金體、銀或銀合金體、銀銅合金焊 料放入加熱爐中，在真空或保護(hù)氣氛中加熱至650°C~ 730°C，保持70~75min 后，再快速升溫到810°C ~85(TC,保溫25 40min,進(jìn)行保護(hù)焊擴(kuò)散連接；3) 保溫結(jié)束后，隨爐冷卻到350°C 40(TC出爐空冷；4) 空冷后，對(duì)焊接在一起的用于制作熔斷器熔體的全斷面復(fù)合材料，采用 通常的方法進(jìn)行多道次軋制和退火，即得本發(fā)明所述熔斷器熔體帶材。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制作方法，其特征在于步驟2)所述的保護(hù)氣氛 為氨分解氣或氫氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于熔斷器熔體的帶材及其制作方法，所述帶材的橫截面包括至少兩段間隔開(kāi)的銅或者銅合金體，相鄰的間隔開(kāi)的兩段銅或者銅合金體之間設(shè)有銀或銀合金體，銀或銀合金體與銅或者銅合金體之間設(shè)有用于焊接的銀銅合金焊料，所述銀或銀合金體與銅或者銅合金體通過(guò)用于焊接的銀銅合金焊料焊接固定。本發(fā)明在熔斷保護(hù)作用的部分使用銀或銀合金，與電路連接導(dǎo)電的部位使用銅或銅合金，能充分保證電器和電路的安全，對(duì)高檔熔斷器的發(fā)展具有積極的作用。采用本發(fā)明方法制備上述帶材，制作工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。
文檔編號(hào)H01H69/02GK101281839SQ200810069388
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月25日
發(fā)明者尹克江, 徐永紅, 應(yīng) 章 申請(qǐng)人:重慶川儀總廠有限公司