一种高压输变电触头及其焊接方法技术

一种高压输变电触头及其焊接方法，所述的高压输变电触头包括触头本体与触头杆两部分，所述触头本体与触头杆通过焊接方式结合在一起，为了满足触点材料导电性好，良好的抗熔焊性，耐电磨损性好，接触电阻低，长期通电时温升不高的条件以及提高电触头的使用寿命，触头本体部分采用高强石墨制成；触头杆部分采用T2Y硬态紫铜加工成型。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，所述的高压输变电触头包括触头本体与触头杆两部分，所述触头本体与触头杆通过焊接方式结合在一起，为了满足触点材料导电性好，良好的抗熔焊性，耐电磨损性好，接触电阻低，长期通电时温升不高的条件以及提高电触头的使用寿命，触头本体部分采用高强石墨制成；触头杆部分采用T2Y硬态紫铜加工成型。【专利说明】
本专利技术涉及一种高抗电弧烧蚀的高压输变电触头及其焊接方法。
技术介绍
电接触是指两个导体之间相互接触并通过接触界面实现电流传递或信号传输的 一种物理、化学现象。电触头是开关电器的核心元件，是影响开关电器如各类空气开关、继 电器、交流接触器等通断转换能力和可靠性的关键因素，电触头在使用过程中处于频繁的 开、闭状态，因此对触点材料电性能和机械性能要求非常高，其主要性能要求有：导电性好， 良好的抗熔焊性，耐电磨损性好，接触电阻低，长期通电时温升不高。高压输变电网中的电 触头需要在550kV、330kV、220kV、110kV的高压下服役，因此对其要求更为严格。 目前，我国电力系统输变电过程存在电量损失较大、电能利用率低、检修周期短、 事故频繁发生等问题，这些问题在很大程度上是由于电触头质量不合格造成的。随着现代 化建设的高速发展，高压输变电网负荷日益增加，开关电器向着更高电压、更大容量方向发 展。而传统的W/Cu电触头材料由于在高压、大电流作用下易产生电弧烧蚀触头表面而引起 触头过早失效，已经无法满足高压输变电网的要求。因此，寻找一种可明显提高抗电弧烧蚀 性能的电触头材料，具有重要的现实意义。 近年来，国内对于提高触头材料抗电弧烧蚀性能的研究较多，比如西北工业大学 研究了 B、Nb、Ce元素对W/Cu触头材料电弧特性的影响；西安理工大学研究了稀土元素对 W/Cu触头材料电弧特性的影响；钢铁研究总院研究了 W-Cu-MgO材料的电弧特性；暨南大学 研究了 DJB-823固体薄膜保护剂的抗电弧特性；西安建筑科技大学研究了纤维结构的W/Cu 触头材料的电弧烧蚀性能；西安交通大学研究了纳米晶W/Cu触头材料的电弧烧蚀性能等， 但W/Cu合金价格特别昂贵，生产周期长，且W/Cu合金的改性研究对抗电弧烧蚀的影响仍处 于实验研究阶段，短期内无法推广应用。为了提高产品性价比，研究人员提出将触头部分用 昂贵的W/Cu合金加工成型，触头杆用相对廉价的T 2Y硬态紫铜加工成型，然后采用钎焊方 法连接触头及触头杆，但钎焊接头钎着率很难达到95%以上，直接影响接头电阻。
技术实现思路
本专利技术的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种高压输变 电触头及其焊接方法。 本专利技术的目的可通过下述技术措施来实现： 本专利技术的高压输变电触头包括触头本体与触头杆两部分，所述触头本体与触头杆通过 焊接方式结合在一起，为了满足触点材料导电性好，良好的抗熔焊性，耐电磨损性好，接触 电阻低，长期通电时温升不高的条件以及提高电触头的使用寿命，触头本体部分采用高强 石墨制成；触头杆部分采用Τ 2Υ硬态紫铜加工成型。 本专利技术中所述高压输变电触头的焊接方法包括下述步骤： a、焊接前首先将所述触头本体置于烧结炉中在300°C的条件下进行脱气处理；并对所 述触头杆的待焊面进行打磨平整，用丙酮清洗干净后晾干备用； b、 在所述触头本体与所述触头杆的结合面涂覆镍基钎料，之后将组装好的触头本体与 触头杆放置在焊接夹具中，置于真空炉中，在真空度不低于l〇-2Pa、升温速率Tr=10 K/min、 钎焊温度T=1190?1300K、钎焊保温时间t=10?15min、降温速率Td=4?10 K/min的条 件下进行真空钎焊； c、 所述镍基钎料粒度为-200目的粉状镍基钎料，化学成分的质量百分比为：Cr :6. 0? 15. 0%，B :0 ?3. 5%，Si :0 ?9. 0%，Fe :0 ?3. 5%，C :0· 06%，P :0· 02 ?10. 2%，余量为 Ni ;将 所述粉状镍基钎料与聚苯乙烯的二甲苯溶液按95:5的质量分数均匀混合成膏状。 本专利技术的有益效果如下： 由于石墨具有优越的抗震性、高熔点、高热导率和自润滑性的特性，高强石墨的触头能 够很好的满足电触头开关所需的"导电性好，良好的抗熔焊性，耐电磨损性好，接触电阻低， 长期通电时温升不高"的要求，最主要的是石墨触头优异的抗电弧烧蚀性能，且易于加工， 极大的降低了原材料成本，提高了电触头的使用寿命；采用镍基钎料真空钎焊高强石墨与 紫铜，接头美观，钎着率达到97%以上，满足电触头开关的使用要求。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的结构示意图。 图中序号：1是触头本体，2是触头杆，3是焊缝。 【具体实施方式】 本专利技术合以下将结合实施例（附图）作进一步描述： 如图图1所示，本专利技术的高压输变电触头包括触头本体1与触头杆2两部分，所述触 头本体1与触头杆2通过焊接方式结合在一起，为了满足触点材料导电性好，良好的抗熔焊 性，耐电磨损性好，接触电阻低，长期通电时温升不高的条件以及提高电触头的使用寿命， 触头本体部分采用ATJ-82高强石墨制成；触头杆部分采用T 2Y硬态紫铜加工成型。 本专利技术中所述高压输变电触头的焊接方法包括下述步骤： a、 焊接前首先将所述触头本体置于烧结炉中在300°C的条件下进行脱气处理；并对所 述触头杆的待焊面进行打磨平整，用丙酮清洗干净后晾干备用； b、 在所述触头本体与所述触头杆的结合面涂覆镍基钎料，之后将组装好的触头本体与 触头杆放置在焊接夹具中，置于真空炉中，在真空度不低于l〇-2Pa、升温速率Tr=10 K/min、 钎焊温度T=1190?1300K、钎焊保温时间t=10?15min、降温速率Td=4?10 K/min的条 件下进行真空钎焊； c、 所述镍基钎料粒度为-200目的粉状镍基钎料，化学成分的质量百分比为：Cr :6. 0? 15. 0%，B :0 ?3. 5%，Si :0 ?9. 0%，Fe :0 ?3. 5%，C :0· 06%，P :0· 02 ?10. 2%，余量为 Ni ;将 所述粉状镍基钎料与聚苯乙烯的二甲苯溶液按95:5的质量分数均匀混合成膏状。 实施例1 φ 25mm的高强石墨与T2Y紫铜杆的钎焊 用于真空钎焊高强石墨与Τ2Υ紫铜的镍基钎料，其组分及质量份数为： Cr|6. 0 B~3. 5 Si|4· 2 Fe|2. 5 ~ 0. 06 P~ 0. 02 Ni|余量 钎焊温度T=1300K，钎焊保温时间t=15min。经检测，Φ25πιιη的高强石墨与T2Y紫铜真 空钎焊接头钎着率为98%。 实施例2 Φ 20mm的高强石墨与T2Y紫铜杆的钎焊 用于真空钎焊高强石墨与Τ2Υ紫铜的镍基钎料，其组分及质量份数为: Cr|8. 0 ~2. 8 Sl4. 5 F^Q. 5 ~ 0. 06 P~ 0. 02 Ni余量 钎焊温度T=1300K，钎焊保温时间t=15min。经检测，Φ20πιιη的高强石墨与T2Y紫铜真 空钎焊接头钎着率为97%。 实施例3 Φ8πιιη的高强石墨与T2Y紫铜杆的钎焊 用于真空钎焊高强石墨与Τ2Υ紫铜的镍基钎料，其组分及质量份数为： 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压输变电触头，它包括触头本体与触头杆两部分，其特征在于：所述触头本体与触头杆通过焊接方式结合在一起，且所述触头本体由高强石墨加工成型，所述触头杆由T2Y硬态紫铜加工成型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀朋，龙伟民，钟素娟，朱坤，沈元勋，张雷，周许升，齐剑钊，孙华为，
申请(专利权)人：郑州机械研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41