铜底银钨涂层触头的加工工艺和铜底银钨涂层触头的制作方法

本申请涉及电触头，尤其是涉及铜底银钨涂层触头的加工工艺和铜底银钨涂层触头。

背景技术：

1、电触头为铜芯的电气触头，一般用于配电柜、高压线路接驳处的高压接地开关。在接地开关合到接地触头上将开关设备转为接地状态的过程，需要考虑到电路中出现短路时能够迅速切断电流，并将短路电流引导到地，以确保人身安全和设备的保护，故而高压接地开关在高压电路的开关检修时起到十分关键的作用。在接地开关大电流关合过程中，因为电弧高温作用下，触头的熔焊粘连是不可避免的，但是触头熔焊粘连直接影响了接地开关关合能力，即接地关合操作后能否顺利一次分闸并具备下次接地关合的能力，接地开关关合次数体现了开关接地能力的分级水平，所以为了保证提升开关接地关合的能力，需要提升触头的电弧下耐高温能力。

2、现有普通的接地触头为纯铜材质，接地电阻优良而电弧下耐腐蚀性能差，在接地关合过程中极容易出现大损伤和严重的融焊现象，影响接地关合的能力。故而现有另一种用银钨合金为基材直接作为接地触头，其优点抗电弧性能优良，但缺点也是十分明显，一是接地电阻不如纯铜材质，二是成本高，推广使用困难。

3、本申请人研发过程中意图以纯铜为基材，在其表面镀覆、涂覆或其他方式形成一种耐高温、耐电弧、低电阻的导电层，以此兼具纯铜触头和银钨触头的优点，同时液节约了成本。但银钨合金难以通过电镀的方式镀覆且熔点高难以通过熔融浸涂的方式涂覆，故而如何将银钨合金附着在铜芯上，并形成结合强度高的导电层是一个严峻的问题。

技术实现思路

1、为使银钨合金稳定结合固定于铜芯表面并形成完整的层，提供了铜底银钨涂层触头的加工工艺，还有该工艺加工得到的铜底银钨涂层触头。

2、本发明的上述第一个发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、铜底银钨涂层触头的加工工艺，包括以下步骤：

4、将触头铜芯进行喷砂处理，得到一次处理铜芯；

5、将一次处理铜芯加热至240～600℃，退火冷却后得到二次处理铜芯；

6、使用超音速冷喷涂法向二次处理铜芯表面喷涂银钨合金粉末，形成银钨涂层，得到一次成品。

7、通过采用上述技术方案，触头铜芯经喷砂处理，去除表面氧化物的同时亦在其表面形成由撞击形成的密布触头铜芯处理面的微小凹陷和微小划痕；

8、然后通过高温退火，使微小凹陷、微小划痕的边沿以及侧面韧性回升，不易在冲击下断裂；由此再在经超音速冷喷涂法进行喷涂银钨合金粉末，银钨合金粉末撞击触头铜芯处理面时，其与微小凹陷、微小划痕的边沿以及侧面接触，在微小凹陷、微小划痕的边沿以及侧面具备足够韧性的情况下，微小凹陷、微小划痕的边沿以及侧面变形卡紧银钨合金粉末，使得银钨合金粉末与触头铜芯处理面结合更为紧密，由此使银钨合金更为稳定结合固定于铜芯表面并形成完整的层，该层的电阻更低，触头的使用寿命更长。

9、可选的：所述一次处理铜芯加热至460～520℃。

10、通过采用上述技术方案，该温度对铜芯处理效果较好，铜芯处理表面退火后凹陷、划痕依旧留存较多，加工所得涂层中银钨合金更为稳定结合固定。

11、可选的：退火冷却采用堆冷。

12、通过采用上述技术方案，所得的铜芯处理面的韧性更好，加工所得涂层中银钨合金更为稳定结合固定。

13、可选的：所述二次处理铜芯喷涂银钨合金粉末先涂覆处理助剂，所述处理助剂为液态聚醚和纳米石墨粉按质量比100：:(13～16)复配得到；

14、通过采用上述技术方案，处理助剂涂覆于铜芯表面，形成一层临时的保护膜，减少由于银钨合金粉末撞击导致铜芯表面局部高温而引发的氧化，同时纳米石墨粉除其调节处理助剂稠度外，其在受到银钨合金粉末撞击时会破碎，残留的纳米石墨粉一方面起到润滑作用，另一方面残留的纳米石墨粉会掺杂入银钨合金内，在银钨合金涂层贴合铜芯表面的一侧形成形成过渡区，利于石墨其热膨胀系数较低的优势，减少银钨合金涂层与铜芯表面结合处的热膨胀，使得银钨合金涂层在高温下或高温加热后亦不易剥离。

15、可选的：所述纳米石墨粉与银钨合金粉末的粒径比为1：(4.2～5.6)。

16、通过采用上述技术方案，该粒径比下纳米石墨粉掺杂入银钨合金内的量较多，对银钨合金涂层在高温下或高温加热后的结合强度提升效果较好。

17、可选的：所述聚醚为聚乙二醇600。

18、通过采用上述技术方案，聚醚与铜芯表面接触的界面能更低，易浸润，有利于涂覆形成临时保护膜以及使纳米石墨粉通过液面张力滞留在铜芯表面，由此提效处理助剂的作用。

19、可选的：所述银钨合金粉末粒径为0.9～2μm。

20、通过采用上述技术方案，所得银钨涂层结合强度高。

21、本发明的上述第二个发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

22、一种铜底银钨涂层触头，由上述的铜底银钨涂层触头的加工工艺制得。

23、通过采用上述技术方案，所得电触头接电不易发热且发热高温使用寿命长。

24、综上所述，本申请至少具备以下有益效果：

25、1.经过喷砂处理、高温退火、超音速冷喷涂在铜芯表面形成银钨合金涂层，银钨合金粉末与触头铜芯处理面结合更为紧密，由此使银钨合金更为稳定结合固定于铜芯表面并形成完整的层，该层的电阻更低，触头的使用寿命更长；

26、2.超音速冷喷涂前使用有聚醚和纳米石墨粉配置的处理助剂，润滑合金粉末撞击，减少氧化，并且将纳米石墨粉会掺杂入银钨合金内，减少银钨合金涂层与铜芯表面结合处的热膨胀，使得银钨合金涂层在高温下或高温加热后亦不易剥离。

27、3.根据本申请加工工艺得以获得一种接电不易发热且耐高温，使用寿命长的铜底银钨涂层触头。

技术特征：

1.一种铜底银钨涂层触头的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的铜底银钨涂层触头的加工工艺，其特征在于：所述一次处理铜芯加热至460~520℃。

3.根据权利要求1所述的铜底银钨涂层触头的加工工艺，其特征在于：退火冷却采用堆冷。

4.根据权利要求1所述的铜底银钨涂层触头的加工工艺，其特征在于：所述二次处理铜芯喷涂银钨合金粉末先涂覆处理助剂，所述处理助剂为

5.根据权利要求4所述的铜底银钨涂层触头的加工工艺，其特征在于：所述纳米石墨粉与银钨合金粉末的粒径比为1：（4.2~5.6）。

6.根据权利要求4所述的铜底银钨涂层触头的加工工艺，其特征在于：所述聚醚为聚乙二醇600。

7.根据权利要求1所述的铜底银钨涂层触头的加工工艺，其特征在于：所述银钨合金粉末粒径为0.9~2μm。

8.一种铜底银钨涂层触头，其特征在于：由权利要求1~7任一所述的铜底银钨涂层触头的加工工艺制得。

技术总结
本申请公开了铜底银钨涂层触头的加工工艺和铜底银钨涂层触头，铜底银钨涂层触头的加工工艺，包括以下步骤：将触头铜芯进行喷砂处理，得到一次处理铜芯；将一次处理铜芯加热至240~600℃，退火冷却后得到二次处理铜芯；使用超音速冷喷涂法向二次处理铜芯表面喷涂银钨合金粉末，形成银钨涂层，得到一次成品,经过喷砂处理、高温退火、超音速冷喷涂在铜芯表面形成银钨合金涂层，银钨合金粉末与触头铜芯处理面结合更为紧密，由此使银钨合金更为稳定结合固定于铜芯表面并形成完整的层，该层的电阻更低，触头的使用寿命更长。

技术研发人员：郑如展,薛昌繁,周昌勇,庄孟凯,陈威,李海斌,王俊,陈凯瑛
受保护的技术使用者：申恒电力设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10