[发明专利]一种真空灭弧室用铜铬屏蔽罩的制备方法有效

专利信息
申请号: 202011132101.6 申请日: 2020-10-21
公开(公告)号: CN112589101B 公开(公告)日: 2022-09-09
发明(设计)人: 师晓云;刘凯;贺德永;黄帆;屈晓鹏;刘猛刚;王小军 申请(专利权)人: 陕西斯瑞新材料股份有限公司
主分类号: B22F5/00 分类号: B22F5/00;B22F3/04;B22F3/10;B22F3/20;B22F3/24;B22F9/04;C22C9/00
代理公司: 北京栈桥知识产权代理事务所(普通合伙) 11670 代理人: 余柯薇
地址: 710077 陕西省*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 真空 灭弧室用铜铬 屏蔽 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种真空灭弧室用铜铬屏蔽罩的制备方法,包括,(1)配料:选择铜粉和铬粉作为原材料,铬粉的重量占比为1‑30%;(2)混粉:将配比好的铜粉和铬粉装入球磨机中球磨得到混合粉;(3)冷等静压:将混合粉填装到橡胶套内内进行冷等静压,得到CuCr棒料;(4)烧结:将CuCr棒料放入真空炉内进行真空烧结;(5)挤压:将烧结后的CuCr棒料切断成挤压前厚度,采用液压机进行反向冷挤压,得到CuCr毛坯;(6)精加工:将挤压后的CuCr毛坯按长度可一件切断成多件最终产品,精加工即可得到最终的铜铬屏蔽罩。本发明生产出的CuCr屏蔽罩致密度可以达到97%以上,并且生产过程流程短、生产效率是原有混粉压制烧结的5‑10倍以上。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域,具体涉及一种真空灭弧室用铜铬屏蔽罩的制备方法。

背景技术

CuCr合金因具有较好的耐电弧侵蚀能力和良好的开断电流能力,而作为触头材料和屏蔽罩用于中高压真空灭弧室内。在真空灭弧室内,屏蔽罩具有均衡磁场分布、保护外瓷壳绝缘保护等作用必不可少。目前国内外屏蔽罩主要材质分为纯Cu、不锈钢、CuCr材料三类。CuCr材料具有上述的耐高温、抗电弧烧蚀、易吸氧等作用,使用效果最佳,目前屏蔽罩由于生产效率低、过程复杂,致密度很难提高等原因,因此生产成本高,主要是国外高端产品使用。

目前的CuCr屏蔽罩制备工艺有两种,一种是真空熔铸CuCr铸锭挤压、机加成型,该工艺原材料利用率低并且生产流程长;另一种是Cu、Cr粉混合后模压成型,烧结机加成型。由于屏蔽罩壁薄、高度高,因此压制效率低,并且致密度很难提高(一般为93%)。因此基于目前的制备难点需要一种致密度高、材料利用率高和生产效率满足要求的技术方法。

发明内容

针对以上存在的目前铜铬屏蔽罩生产效率低、产品致密度低等技术问题,本发明提供一种可提升效率以及致密度的真空灭弧室用铜铬屏蔽罩的制备方法。

本发明的技术方案为:一种真空灭弧室用铜铬屏蔽罩的制备方法,包括以下步骤:

(1)配料:选择铜粉和铬粉作为原材料,按照重量百分比计,铬粉的含量占比为1-30%;

(2)混粉:将配比好的铜粉和铬粉装入球磨机中,球料比为1:1-1:3,球磨混粉3-5h,得到混合粉;

(3)冷等静压:将混合粉填装到橡胶套内内进行冷等静压,冷等静压压力为150-350Mpa,保压时间3-10min,得到CuCr棒料;

(4)烧结:将CuCr棒料放入真空炉内进行真空烧结,烧结温度在950-1080度,保温1-5小时;

(5)挤压:将烧结后的CuCr棒料切断成挤压前厚度,采用液压机进行反向冷挤压,得到CuCr毛坯;

(6)精加工:将挤压后的CuCr毛坯按长度可一件切断成多件最终产品,精加工即可得到最终的铜铬屏蔽罩。

进一步地,步骤(1)中所述铜粉采用粒径为60-75μm,氧含量小于500ppm,氮含量小于60ppm的电解铜粉;所述铬粉采用粒径为130-150μm,氧含量小于1000ppm,氮含量小于80ppm的铝热法铬粉。本发明对铜粉和铬粉原始材料的粒径要求低,相应成本较低。

进一步地,步骤(6)中所述反向冷挤压的冷挤压压力800-2500Mpa,挤出速度1-5cm/s。反向冷挤压相较于正向冷挤压可大大提高材料的利用率。

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