[发明专利]大直径薄壁银铜合金汇流环及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电滑环及其制作方法，尤其涉及一种轧制板材引伸成型的汇流环、及其制作方法。

背景技术

汇流环属于电接触滑动连接应用范畴，又称导电滑环、集流环等，是实现两个相对转动机构的图像、数据信号及动力传递的精密输电装置，特别适合应用于无限制的连续旋转，同时又需要从固定位置到旋转位置传送功率或数据的场所，并已经广泛应用于工厂自动化、安防、电力、仪表、军事等机电设备上。

大直径薄壁银铜合金（Ag-Cu合金）汇流环是导弹发射系统的关键部件之一，制备出性能优异的汇流环是保证导弹发射系统发挥最大作用的重要因素。导弹发射系统对汇流环材料具有特殊的要求，因此，银铜合金薄壁汇流环材料要求硬度高、耐磨性好、良好的导电性能和机械性能。大直径薄壁管用模具拉拔和轧管机轧制的压力加工方法是无法实施的,用铸管车削方法又难以解决疏松和较高物理机械性能的要求,目前还没有很好的制作方法。

为了满足导弹发射系统的严格要求，申请人曾在引进消化国外产品的基础上探索出一种离心铸造镟压的方法，用来制作大直径薄壁银铜合金汇流环，该方法也成为目前最为常用的制作用于导弹发射系统的银铜合金薄壁汇流环的方法，制成的银铜合金大直径薄壁汇流环已投入批量生产，并装备到了部队。

离心铸造镟压方法是首先将合金熔炼成为合金锭，然后离心铸造、镟压，制备而成。由于液态合金离心铸造时易吸气造渣，导致镟压时出现起皮、凹坑、麻点、穿孔等现象，成品率仅有40~50%，导致大量贵金属Ag的浪费；为了避免液态合金离心铸造时吸气造渣，该方法必须在气候干燥的环境下进行，生产环境受到限制；离心铸造需要至少100kg原材料才能够进行生产，一次性投入大，同时银铜合金铸态具有偏析倾向，为了消除偏析现象，还需要长时间的高温均化处理，费时费力、能源消耗大；此外，高速旋转离心过程中，液态合金很容易溅出，因溅出导致的合金损耗高达6%，进一步造成成本的提高和贵金属的消耗浪费。

因此，寻找节能、高效的制作银铜合金大直径薄壁汇流环的方法，对于国防建设具有非常重要的意义。

发明内容

针对目前大直径薄壁银铜合金汇流环制作方法中存在能耗高、浪费大、成品率低、以及容易出现表面起皮、凹坑和麻点等缺陷的问题，本发明提供了一种新的制作银铜合金薄壁汇流环的方法、以及所述方法制作的银铜合金汇流环，通过物理加压的方式制成汇流环，成品率可达100%，投入少、损耗低。

本发明的第一个目的是提供一种大直径薄壁银铜合金汇流环的制作方法，步骤包括：将银铜合金材料真空熔炼成方锭，然后制成板材，退火，然后对板材表面施加压力，使板材中心与板材周边相对运动，将板材压制成一端开口一端封闭的长管。

可根据需要将长管底部切除形成两端开口的长管，或根据汇流环所设计要求的高度直接进行切割。

其中，为了满足导弹发射系统的需要，所述银铜合金可以是银铜镍合金，如AgCuNi_20-2，也可以是银铜钒合金，如AgCuV_l0-0.2，AgCuVZr_l0-0.2-1等。

本发明所述的大直径薄壁银铜合金汇流环的制作方法中，所述退火温度优选为630~680℃，最优选为640~660℃；退火保温时间优选为30~100min，优选为40~70 min。

本发明所述的银铜合金薄壁汇流环的制作方法中，所述施加压力过程中，下压速度优选为(10±2)cm/min。

本发明上述方法中，所述熔炼是真空中频熔炼。

本发明上述方法中，制备板材的过程中，控制板材厚度为4~10mm，优选为4~6mm。此时，下压制成的长管厚度也为2~5mm，优选为2~4mm。

本发明的第二个目的是提供一种上述方法制备的银铜合金薄壁汇流环，所述汇流环壁厚为2~5mm，优选为2~4mm。

所述大直径薄壁银铜合金汇流环内径优选为190~210mm，进一步优选为192~197mm。

本发明制作大直径薄壁银铜合金汇流环的方法，采用真空熔炼轧板，在物理压力作用下，将板材引伸成为长管，表面光洁，不会出现缺陷，同时退火温度控制合理，从而保证了非常薄的银铜合金不会出现被压断或压裂的现象，成品率可达100%。

由于本发明方法制作的大直径薄壁银铜合金汇流环不存在夹杂、凹坑、穿孔等现象，因此，材质均一，性能更好。

附图说明

图1为本发明制作大直径薄壁银铜合金汇流环的方法流程示意图。

图2为本发明制备的大直径银铜合金薄壁汇流环的剖视结构示意图。