专利名称：触头焊接工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于触头焊接工艺的改进。
本发明所涉及的触头是供真空接触器用灭弧室的核心部件，它是由触头柄和触头头两部分组成，触头柄是用无氧铜材料制成的，触头头是用铜钼合金材料制成的。对该触头的机械性能和电气性能都有严格的要求，触头柄和触头头的焊接应牢固可靠，其焊接面至少能承受2600KG的拉力，而不被拉开。焊接面应有良好的导电性能，以保证灭弧室导电回路通过100安培时，其接触电阻小于100微欧，并保证灭弧室在导电回路上通过的瞬时电流达13600安培，在导电100微秒内额定冲击电流8000安培，型式试验接通能力为6000安培的情况下能正常工作。现有触头的制造工艺，是一种在真空中用高频集中加热的工艺，即是在高真空系统中(其真空度要求达到5×10-6乇以上)将无氧铜缓慢加热到熔化，直接镶焊在触头头的表面上，再缓慢降温冷却，形成触头毛坯，再按触头柄的尺寸要求，对镶焊的无氧部分进行机械加工而成。采用这种工艺制成的触头，整个过程需要10小时左右，因而能源消耗大，生产效率低。而触头毛坯应有足够的加工余量，材料消耗也较大。特别是按严格比例制成的铜钼合金触头头，经高频集中加热后，将导致合金中的铜向内或向外扩散，使合金比例遭到某种破坏，而触头头铜钼合金的严格比例是保证触头性能的重要因素，使产品的一致性差，其成品率仅在70%左右。
鉴于上述已有技术存在的问题，本发明的任务是提供一种加过渡层和高温高压的触头扩散焊接工艺。
本发明的要点在于，在经加工后的铜钼合金触头头焊接表面加上导电性能良好的过渡层，再同加工后的无氧铜触头柄焊接，在高温高压的条件下，使其达到扩散焊接。过渡层采用镀镍层和镀银层，镀层经烧结后增加了牢固度，在高温高压的条件下，使镀层中的Ni、Ag和触头柄中的Cu相互扩散，形成NiAgCu合金层。将触头柄和触头头牢牢的焊接在一起。NiAgCu合金层的熔点达840℃～850℃，高于整个灭弧室总装时钎焊的熔点，但又低于Cu的熔点，所以对触头头中的GuMO合金比例及灭弧室总装钎焊时对触头无影响。加压可促进扩散，并提高焊接面的抗拉强度。
本发明取得了良好的工艺效果和显著的经济效益。经试验证明，触头柄与触头头焊接面的抗拉强度在2700KG。灭弧室导电回路通过100安培电流时其接触面电阻在44微欧左右。经168万次接触空载机械寿命试验和在1575安培电流通断6352次仍良好。此工艺可提高工效10倍，并大幅度降低能源消耗和材料消耗。产品的一致性好，其成品率可达100%。从而大幅度的降低产品成本。
以下将结合附图
对本发明作进一步详细的描述。
附图是本发明具体焊接工艺示意图。
1.已加工的铜钼合金触头头(1)，经烧H2处理，温度为800℃～850℃，时间10分钟，净化去气。
2.在烧H2处理后的铜钼合金触头头(1)的焊接表面上镀镍层(2)，厚度为3～5μ，然后在H2炉中对镀层烧结，温度为800℃～850℃，时间10分钟。其镀层不允许有气泡或起皮氧化等缺陷。
3.在镀镍层(2)的表面上镀银层(3)，厚度为5～7μ，然后在烧H2炉中烧结，温度为800℃～850℃，时间10分钟。其镀层不允许有气泡或起皮氧化等缺陷。
4.经加工的无氧铜触头柄(4)，用定位蕊杆(5)与已电镀的触头头(1)定位后，放入ЛM2370专用焊接机的垂直焊接夹头(6)内，盖好焊接钟罩(7)，并对焊接钟罩抽气10分钟，其真空度为10-1乇，然后再对钟罩充入80%的N2气和20%的H2气，充气时间为3分钟。
5.用ЛM2370专用的焊接机进行大电流高温焊接，(电流约为70安培)，同时加压3～3.5大气压。焊接时观察镀层熔化，温度在850℃～900℃，保温1分钟使镀层中的Ni、Ag和触头柄中的Cu相互扩散，形成NiAgCu合金层，快速降温冷却，触头柄和触头头牢牢的焊接在一起。NiAgCu合金层的熔点达840℃～850℃，高于整个灭弧室总装钎焊时的熔点，但又低于Cu的熔点，所以对触头头铜钼合金比例及灭弧室总装钎焊时对触头头无影响。加3～3.5大气压的压力，可促进扩散，并提高焊接面的抗拉强度。触头焊接过程仅需1小时，其成品率达100%。
此焊接工艺即保证了触头的焊接质量，又提高了生产效率，减少了能源和材料消耗，降低了产品成本，为批量生产提供了经济、有效的途径。
权利要求
1.一种触头焊接工艺，其特征是在铜钼合金制成的触头头的焊接表面上加过渡层，在专用焊接设备中先对钟罩抽低真空，再充气，然后加高温高压与加工后的无氧铜触头柄实现扩散焊接。
2.按权利要求1所述的触头焊接工艺，其特征在于过渡层先镀镍3～5μ，在H2炉中烧结，温度为800℃～850℃，时间10分钟，然后在镀银5～7μ，在H2炉中烧结，温度为800℃～850℃，时间10分钟。
3.按权利要求1所述的触头焊接工艺，其特征在于对钟罩抽低真空为10-1乇。
4.按权利要求1所述的触头焊接工艺，其特征在于对钟罩充80%的N2气和20%的H2气，充气时间为3分钟。
5.按权利要求1所述的触头焊接工艺，其特征在于焊接温度为850℃～900℃，保温1分钟，使过渡层中的Ni，Ag与触头柄的Cu相互扩散，形成NiAgCu合金层，快速降温冷却。
6.按权利要求1所述的触头焊接工艺，其特征在于焊接时加温的同时加压，其压力为3～3.5大气压。
7.按权利要求1所述的触头焊接工艺，其特征在于专用焊接设备是ЛM2370焊接机。
全文摘要
一种触头焊接工艺，在铜钼合金触头头的焊接表面镀镍和镀银过渡层，在M2370专用焊接机加高温高压与加工后的无氧铜触头柄实现扩散焊接。此焊接工艺即保证了触头的焊接质量，又大幅度地降低了能源和材料消耗，提高工效10倍，其成品率可达100％，为批量生产真空接触器用灭弧室提供经济、有效的途径。
文档编号B23K11/34GK1030715SQ8710302
公开日1989年2月1日 申请日期1987年7月23日 优先权日1987年7月23日
发明者易廷章 申请人:国营国光电子管总厂