Page 20 - 理化检验-物理分册2022年第七期
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张五杰, 等: 气体绝缘全封闭组合电器用钨铜合金弧触头接合面连接工艺



                                                                  ( 2 ) CuW70-Cu 烧结熔渗 +Cu-TCr0.5 电子束
                                                               焊 连 接 工 艺 弧 触 头, 其 接 合 面 的 抗 拉 强 度 较
                                                              CuW70-TCr0.5 整体烧结熔渗连接工艺接合面的抗
                                                               拉强度明显降低, 同时电子束焊接存在未熔接、 虚
                                                               接、 结合面氧化的质量隐患, 断路器在高速分合闸过
                                                               程中存在断裂风险。
                           图 9  不同连接工艺对比                           ( 3 )采用 CuW70-TCr0.5 整体烧结熔渗连接工

                 采用整体 烧 结 熔 渗 工 艺 的 CuW70-TCr0.5 弧             艺, CuW70 与 TCr0.5 弧触头结构的连接方式为 T
            触头接合面的力学性能测试结果如表 4 所示, 由表                          型连接, 增大了整体烧结熔渗接合面面积, 避开了应
            4 可知: 工艺优化后弧触头接合面的抗拉强度满足                           力集中区域, 可以提高接合面的连接强度。


            标准 GB / T8320 — 2017 的要求( 见表 4 )。
                                                               参考文献:
                   表 4  采用整体烧结熔渗工艺的 CuW70-TCr0.5
                        弧触头接合面力学性能测试结果
                                                                [ 1 ]   范景莲, 严德剑, 黄伯云, 等 . 国内外钨铜复合 材 料 的
                 项目       原始直径 / mm  最大拉力 / kN 抗拉强度 / MPa           研究现状[ J ] . 粉末冶金工业, 2003 , 13 ( 2 ): 9-14.
             1 号试样实测值        6.0        11.41      405          [ 2 ]   王新刚, 温久然, 朱金泽, 等 . 铜钨 / 铬青铜整体触头的
             2 号试样实测值        6.0        8.28       295              真空烧结熔渗[ J ] . 中国钨业, 2007 , 22 ( 4 ): 29-32.
             3 号试样实测值        6.0        8.60       305          [ 3 ]   李玉儒, 金玉 芝 .Cu-CuW80 触 头 电 阻 钎 焊 研 究 [ J ] .
                标准值           -          -         ≥226             稀有金属材料与工程, 1991 , 20 ( 2 ): 38-41.
                                                                [ 4 ]   张洁, 张明江, 陈名勇, 等 . 铜钨( 70 ) 自力型触头的研
               将弧触头装入插拔试验装置中, 进行万次插拔                                制[ J ] . 电工合金, 1995 ( 3 ): 27-32.
            试验, 无肉眼可见裂纹; 对完成万次插拔试验的弧触                           [ 5 ]   范志康, 梁淑 华, 肖 鹏 . 整 体 烧 结 自 力 型 CuW / CrCu
            头进行弯曲试验, 并对弯曲试验后的试样进行荧光                                 弧触头的静态性能[ J ] . 电工合金, 1998 ( 4 ): 25-27.
                                                                [ 6 ]   何高明, 郑仕 奎 . 电 触 头 钎 着 率 改 进 [ J ] . 低 压 电 器,
            渗透检测, 接合面弯曲试验及荧光渗透检测结果如
                                                                    2003 ( 2 ): 57-58.
            图 10 所示, 可以发现无裂纹产生。
                                                                [ 7 ]   王海洪 . 铜钨 / 铜触头元件的电子 束 焊 接 工 艺[ J ] . 甘
                                                                    肃电器技术, 1995 ( 1 ): 17-20.
                                                                [ 8 ]   申捷 . 铜与 低 碳 钢 摩 擦 焊 特 性 研 究 [ J ] . 焊 接 技 术,
                                                                    1995 ( 4 ): 17-20.
                                                                [ 9 ]   陈文革, 李建 斌 . 钨 铜 材 料 与 铜 的 摩 擦 焊 连 接 研 究
                                                                    [ J ] . 机械工程材料, 2001 , 25 ( 1 ): 25-27.
                                                               [ 10 ]   陈文革, 谷臣清 . 电触头材料的制造、 应用与研究进展
                                                                    [ J ] . 上海电器技术, 1997 ( 2 ): 12-17.
                                                               [ 11 ]   吴化波, 王志法, 刘金文, 等 . 渗铜用钨骨架制 备 工 艺
                 图 10  接合面弯曲试验及荧光渗透探伤后的宏观形貌                         的研究进展[ J ] . 中国钼业, 2008 , 32 ( 3 ): 43-46.
                                                               [ 12 ]   高娃, 张存信 . 钨铜合金的最新研究进展及应用[ J ] .
            3  结论                                                   新材料产业, 2006 ( 2 ): 57-60.
                                                               [ 13 ]   陈春焕, 王振波, 刘晓静 . 钨铜合金与纯铜焊接接头的

                 ( 1 ) 整 体 烧 结 熔 渗 + 摩 擦 焊 接 的 CuW70-
                                                                    电阻率测试[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2012 , 48 ( 5 ):
            TCr0.5 弧触头接合面具有较好的力学性能, 适用于
                                                                    299-301.
            GIS 断路器用承受高速冲击且具有一定 弹 性 的 弧
            触头。











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