專利名稱：一種高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法
技術領域：
本發明涉及高壓開關用零件加工技術領域，具體涉及ー種高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法。
背景技術：
紫銅具有優良的導電、導熱性和塑性及良好的耐腐蝕性，在電子エ業、儀器儀表和高壓開關等エ業中有廣泛的應用。高壓開關中的各主要工作零件如觸頭座等由于要求高的導電、導熱性和相應的機械性能，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，氧與液體下的銅具有很強的親和力，存在吸氧或氧化并形成 Cu2O等氧化物溶于銅液中，當該類鑄件在還原性氣氛或在高溫工作時，會產生“氫脆”。紫銅凝固時體收縮很大，易形成集中縮孔；容易吸氣并導致鋳造中形成氣孔和針孔缺陷。另外，紫銅高溫強度低，收縮率大，鋳造過程極易產生裂紋。 目前，高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的制備エ藝是將鑄錠經加熱、擠壓獲得最終產品，鑄錠質量的好壞在很大程度上決定了最終產品的性能，并且該エ藝エ序較多，生產效率低，材料損失嚴重。因此，如何通過有效控制熔煉エ序、改變傳統重力澆注凝固エ序，從而避免由于熔煉鋳造而產生的種種缺陷影響后續產品的性能，顯得尤為重要且具有實際意義。

發明內容
本發明的目的在于提供一種高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法。為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是一種高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法包括以下步驟(I)熔煉步驟采用感應電爐進行熔煉，向感應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，熔煉時間為40 60分鐘，熔煉過程中進行攪拌，出爐前加入磷銅進行最終脫氧；(2)保溫步驟將步驟(I)得到的熔液轉移至保溫爐內進行保溫儲存，并進行充分扒渣，保溫溫度為1250°C 1400°C ；(3)澆注擠壓步驟先將擠壓模具預熱，預熱溫度為300 400°C，之后將保溫爐內的熔液澆注到擠壓模具的型腔內，澆注溫度為1200°C 1300°C，開啟壓機下行，進行液態下直接擠壓成型，單位擠壓カ控制為300MPa lOOOMPa，保壓時間為I 2分鐘，然后壓機回程，制得坯料；(4)機加工步驟將步驟(3)制得的坯料按高壓開關用紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的尺寸進行機加工，制得高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件。優選的，步驟(3)中，單位擠壓カ控制為900MPa lOOOMPa，保壓時間為2分鐘。其中的舊料是指在銅合金生產過程中產生的半成品和成品中的頭、尾、邊、角、屑等廢料。
本發明提供的高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法采用壓力下凝固結晶成型技木，即在澆注擠壓步驟中采用液態下的直接擠壓成型方法制備坯料。因此本發明提供的高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法具有以下優點エ藝流程短，材料利用率高，產品性能優異，生產成本低。本發明提供的高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法主要用于制造高壓開關自力型觸頭、觸指、觸頭座等產品，具有很好的市場前景。
具體實施例方式實施例I本實施例高壓開關紫銅觸頭類零件的加工方法，包括以下步驟(I)熔煉步驟采用感應電爐進行熔煉，先向感應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，以保持熔煉時爐內為微氧化氣氛，之后加 熱熔煉電解銅板，熔煉溫度為1150°C，熔煉時間為40分鐘，在加熱熔煉電解銅板的過程中保證熔融液面被木炭完全覆蓋，熔煉過程中采用石墨攪拌棒進行充分攪拌，在使用木炭脫氧的同時(即指覆蓋木炭層進行脫氧)，出爐前加入磷銅進行最終脫氧；(2)保溫步驟將步驟(I)得到的熔液轉移至保溫爐內進行保溫儲存，并進行充分扒渣，保溫溫度為1250°C ；(3)澆注擠壓步驟先將擠壓模具預熱，預熱溫度為300°C，之后將保溫爐內的熔液澆注到擠壓模具的型腔內，澆注溫度為1300°C，開啟壓機下行，進行液態下直接擠壓成型，単位擠壓カ控制為300MPa，保壓時間為I分鐘，然后壓機回程，制得坯料；(4)機加工步驟將步驟(3)制得的坯料按高壓開關用紫銅觸頭類零件的尺寸進行機加工，制得高壓開關紫銅觸頭類零件。實施例2本實施例高壓開關紫銅觸指類零件的加工方法，包括以下步驟(I)熔煉步驟采用感應電爐進行熔煉，先向感應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，以保持熔煉時爐內為微氧化氣氛，之后加熱熔煉電解銅板，熔煉溫度為1250°C，熔煉時間為60分鐘，在加熱熔煉電解銅板的過程中保證熔融液面被木炭完全覆蓋，熔煉過程中采用石墨攪拌棒進行充分攪拌，在使用木炭脫氧的同時出爐前加入磷銅進行最終脫氧；(2)保溫步驟將步驟(I)得到的熔液轉移至保溫爐內進行保溫儲存，并進行充分扒渣，保溫溫度為1400°C ；(3)澆注擠壓步驟先將擠壓模具預熱，預熱溫度為400°C，之后將保溫爐內的熔液澆注到擠壓模具的型腔內，澆注溫度為1200°C，開啟壓機下行，進行液態下直接擠壓成型，単位擠壓カ控制為lOOOMPa，保壓時間為I分鐘，然后壓機回程，制得坯料；(4)機加工步驟將步驟(3)制得的坯料按高壓開關用紫銅觸指類零件的尺寸進行機加工，制得高壓開關紫銅觸指類零件。實施例3本實施例高壓開關紫銅觸頭座類零件的加工方法，包括以下步驟(I)熔煉步驟采用感應電爐進行熔煉，先向感應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，以保持熔煉時爐內為微氧化氣氛，之后加熱熔煉電解銅板，熔煉溫度為1250°C，熔煉時間為50分鐘，在加熱熔煉電解銅板的過程中保證熔融液面被木炭完全覆蓋，熔煉過程中采用石墨攪拌棒進行充分攪拌，在使用木炭脫氧的同時出爐前加入磷銅進行最終脫氧；(2)保溫步驟將步驟(I)得到的熔液轉移至保溫爐內進行保溫儲存，并進行充分扒渣，保溫溫度為1300°C ；(3)澆注擠壓步驟先將擠壓模具預熱，預熱溫度為350°C，之后將保溫爐內的熔液澆注到擠壓模具的型腔內，澆注溫度為1200°C，開啟壓機下行，進行液態下直接擠壓成型，単位擠壓カ控制為900MPa，保壓時間為2分鐘，然后壓機回程，制得坯料；(4)機加工步驟將步驟(3)制得的坯料按高壓開關用紫銅觸頭座類零件的尺寸進行機加工，制得高壓開關紫銅觸頭座類零件。
本發明實施例I-實施例3制得的高壓開關紫銅觸頭、觸指和觸頭座零件主要應用于220kv以上大功率真空斷路器開關觸頭行業，是遠距離高壓輸電設備的必要元件。本發明實施例I-實施例3提供的加工方法均采用壓力下凝固結晶成型技術制備高壓開關紫銅觸頭、觸指和觸頭座零件，較之傳統的熱擠壓塑性成型加工方法，降低了擠壓 力，縮短了生產流程，并且節約了原材料，降低了生產成本，提高了生產效率。
權利要求
1.一種高壓開關紫銅觸頭、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)熔煉步驟采用感應電爐進行熔煉，向感應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，熔煉時間為40 60分鐘，熔煉過程中進行攪拌，出爐前加入磷銅進行最終脫氧； (2)保溫步驟將步驟(I)得到的熔液轉移至保溫爐內進行保溫儲存，并進行充分扒渣，保溫溫度為1250°C 1400°C ； (3)澆注擠壓步驟先將擠壓模具預熱，預熱溫度為300 400°C，之后將保溫爐內的熔液澆注到擠壓模具的型腔內，澆注溫度為1200°C 1300°C，開啟壓機下行，進行液態下直接擠壓成型，單位擠壓カ控制為300MPa lOOOMPa，保壓時間為I 2分鐘，然后壓機回程，制得還料； (4)機加工步驟將步驟(3)制得的坯料按高壓開關用紫銅觸頭類零件的尺寸進行機加工，制得高壓開關紫銅觸頭類零件。
2.根據權利要求I所述的高壓開關紫銅觸頭、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，保壓時間為2分鐘。
全文摘要
本發明涉及高壓開關用零件加工技術領域，具體公開了一種高壓開關紫銅觸頭、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，出爐前加入磷銅進行最終脫氧；保溫將步驟(1)得到的熔液轉移至保溫爐內進行保溫儲存，并進行充分扒渣；澆注擠壓步驟先將擠壓模具預熱，之后將熔液澆注到擠壓模具的型腔內，開啟壓機下行，進行液態下直接擠壓成型，制得坯料；坯料經機加工，制得高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件。本發明提供的加工方法采用壓力下凝固結晶成型技術，工藝流程短，材料利用率高，產品性能優異，生產成本低。
文檔編號C22C9/00GK102689135SQ20121000916
公開日2012年9月26日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者劉亞民, 周延軍, 宋克興, 張彥敏, 李紅霞, 王旭, 賈淑果, 趙培峰, 郜建新 申請人:河南科技大學