一种铜铬合金触头表面高洁净度的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种铜铬合金触头表面高洁净度的处理方法，铜铬触头表面处理技术领域，包括S1、抛丸处理：利用高速旋转的叶轮把小钢丸抛掷出去高速撞击零件表面，去除零件表面的氧化层；S2、超声波清洗：利用超声波清洗使抛丸后铜铬触头的污物层分散、乳化、剥离；S3：激光清洗参数设置：设置激光清洗参数；S4、激光清洗：利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离；S5、将触头片放置于干燥的环境保存；本发明专利技术通过抛丸处理、超声波清洗的预处理方式使得铜铬合金触头外观的氧化、油污很大程度上得到去除，再通过激光清洗得到高洁净度的铜铬触头。激光清洗得到高洁净度的铜铬触头。激光清洗得到高洁净度的铜铬触头。

【技术实现步骤摘要】
一种铜铬合金触头表面高洁净度的处理方法


[0001]本专利技术涉及铜铬触头表面处理
，具体是涉及一种铜铬合金触头表面高洁净度的处理方法。

技术介绍

[0002]铜铬合金触头是中压真空断路器中的重要器件，直接承担分断和接通电路并承载正常工作电流或在一定的时间内承载过载电流的功能，是真空灭弧室中的核心元器件，铜铬合金触头的表面质量情况直接影响真空灭弧室的服役性能，特别表面的洁净度、氧化等均对真空灭弧室在使用过程的真空绝缘产生严重的影响，导致开断失败等问题。
[0003]激光清洗技术是指利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除清洁对象表面附着物或表面涂层，从而达到洁净的工艺过程。它是基于激光与物质相互作用效应的一项新技术，与传统的机械清洗法、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比，有明显的优点。它高效、快捷、成本低，对基片产生的热负荷和机械负荷小，清洗为非损伤；废物可回收，无环境污染物安全可靠，不损害操作人员健康证可以清除各种不同厚度、不同成份的涂层次清洁过程易于实现自动化控制，实现远距离遥控清洗等。
[0004]但铜铬合金触头是一种“假合金”，铜和铬两相保持了各自独特的性质，因此成为真空灭弧室的首先材料，但是铜本身易于氧化，且“假合金”的状态使得铜、铬处于不同的电势，造成电化学腐蚀，使得铜铬合金触头极易氧化，专利CN106001005A《一种铜铬合金触头的激光清洗方法》通过将待清洗的铜铬合金触头放置在可控氧含量的操作室内，根据所述铜铬合金触头的污染类型和污染程度，选择使用的激光器类型并调整激光器清洗时的参数，对铜铬合金触头的表面进行清洗。其要求在可控氧含量的操作室内进行激光清洗，使得批量化生产的制造成本大为增加，并且由于触头表面的油液污染程度不同、表面氧化的状态不同，使得处理前触头的表面状态呈现多样性，需要频繁调整激光清洗时的参数状态，严重影响流转速度，此外该种方法对激光清洗后的表面并没有进一步吹扫等处置方式，使得处理掉的污染物可能会吸附在表面影响触头表面的洁净度，最后铜铬触头表面存在槽、台、孔、圆弧等部位，这些部位的外表面与触头的燃弧面成垂直角度，激光清洗仅能对两者之间的过渡倒角面进行处置，无法对这些区域进行全面清洗，形成触头开断过程的隐患点，影响其服役性能。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种铜铬合金触头表面高洁净度的处理方法。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种铜铬合金触头表面高洁净度的处理方法，包括以下步骤：
[0007]S1：抛丸处理
[0008]将铜铬触头放入抛丸处理装置内，利用高速旋转的叶轮把小钢丸抛掷出去高速撞击零件表面，去除零件表面的氧化层，所选择小钢丸粒径为0.3
‑
0.5mm，抛丸处理时长为2
‑
5min，得到抛丸后铜铬触头；通过抛丸处理使得触头表面的氧化程度、污染状态趋于一致，并且抛丸处理可以对触头的槽、坑、孔等位置有效去除氧化，同时通过抛丸处理也使得增加了触头的抗疲劳性能，提高了表面硬度，有利于提高触头的耐电压性能，通过抛丸处理能够有效提高激光清洗的效率；
[0009]S2：超声波清洗
[0010]将抛丸后铜铬触头放入超声波清洗机中，利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使抛丸后铜铬触头的污物层分散、乳化、剥离，进而达到对抛丸后铜铬触头清洗，超声波清洗机中的清洗液温度控制在20
‑
50℃之间，频率控制在25
‑
40kHz，清洗时长为5
‑
10min，清洗完成后对经过超声波清洗的铜铬触头进行脱水处理，然后通过干燥的压缩空气吹扫干净触头表面，最后在热辐射灯照射下烘干5
‑
8min，得到烘干后铜铬触头；超声波清洗的目的在于清洗触头表面的油污及抛丸过程残留在表面的铁粉等颗粒，保持表面的一致性；
[0011]S3：激光清洗参数设置
[0012]激光功率控制为20
‑
200W，扫描幅度为5
‑
40mm，扫描路径根据触头形状预选导入，依据触头加工工艺路线进行设置，对于与触头燃弧面垂直的区域，通过夹具调整触头预清洗面与激光扫描的角度，激光光束与触头表面夹角为45
‑
90
°
，铜铬触头清洗不干净时可进行二次清洗后再进行激光清洗；
[0013]S4：激光清洗
[0014]在环境温度10
‑
25℃，湿度小于60％的条件下，将触头固定于镂空底盘夹具后，开启底盘下方的吸气装置，吸力控制在100
‑
300Mbar，同时开启与激光头配套的惰性气体吹扫装置，压力控制在3
‑
5bar，当上述参数稳定后，按照工艺要求进行激光清洗；利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除清洁对象表面附着物或表面涂层，从而达到洁净的工艺过程。它是基于激光与物质相互作用效应的一项新技术，与传统的机械清洗法、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比，有明显的优点。它高效、快捷、成本低，对基片产生的热负荷和机械负荷小，清洗为非损伤；废物可回收，无环境污染物安全可靠，不损害操作人员健康证可以清除各种不同厚度、不同成份的涂层次清洁过程易于实现自动化控制，实现远距离遥控清洗等；
[0015]S5：干燥
[0016]激光清洗完成后，将触头片放置于干燥的环境，以备使用。
[0017]进一步地，所述触头燃弧面垂直的区域包括槽、台、孔及圆弧，抛丸处理可以对触头的槽、坑、孔等位置有效去除氧化。
[0018]进一步地，所述激光清洗采用的惰性气体为氩气，防止高温下，加速铜的氧化。
[0019]进一步地，所述铜铬触头的Cr含量为1
‑
50％，针对Cr含量为1
‑
50％的铜铬合金触头清洁效果最好。
[0020]进一步地，所述步骤S2中的热辐射灯采用红外线浴霸暖灯，功率为275w，红外线浴霸暖灯与触头表面距离为30
‑
50cm，提高铜铬触头表面烘干效率。
[0021]进一步地，所述抛丸处理中抛丸器的转速为1500
‑
1700r/min，这种转速下的抛丸处理效果最好，能有效去除铜铬触头表面氧化层。
[0022]进一步地，所述抛丸处理中抛丸器喷射方向与铜铬触头表面法线夹角为15
‑
30
°
，有利于去除铜铬触头表面氧化层。
[0023]进一步地，在抛丸处理前对铜铬触头擦拭，保证铜铬触头表面含水量小于0.3wt％，水分含量太大抛丸处理效果下降，含水量小于0.3wt％的铜铬触头抛丸处理效果最好。
[0024]进一步地，所述超声波清洗包括以下步骤：
[0025]S2
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜铬合金触头表面高洁净度的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：抛丸处理将铜铬触头放入抛丸处理装置内，利用高速旋转的叶轮把小钢丸抛掷出去高速撞击零件表面，去除零件表面的氧化层，所选择小钢丸粒径为0.3
‑
0.5mm，抛丸处理时长为2
‑
5min，得到抛丸后铜铬触头；S2：超声波清洗将抛丸后铜铬触头放入超声波清洗机中，利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使抛丸后铜铬触头的污物层分散、乳化、剥离，进而达到对抛丸后铜铬触头清洗，超声波清洗机中的清洗液温度控制在20
‑
50℃之间，频率控制在25
‑
40kHz，清洗时长为5
‑
10min，清洗完成后对经过超声波清洗的铜铬触头进行脱水处理，然后通过干燥的压缩空气吹扫干净触头表面，最后在热辐射灯照射下烘干5
‑
8min，得到烘干后铜铬触头；S3：激光清洗参数设置激光功率控制为20
‑
200W，扫描幅度为5
‑
40mm，扫描路径根据触头形状预选导入，依据触头加工工艺路线进行设置，对于与触头燃弧面垂直的区域，通过夹具调整触头预清洗面与激光扫描的角度，激光光束与触头表面夹角为45
‑
90
°
；S4：激光清洗在环境温度10
‑
25℃，湿度小于60％的条件下，将触头固定于镂空底盘夹具后，开启底盘下方的吸气装置，吸力控制在100
‑
300Mbar，同时开启与激光头配套的惰性气体吹扫装置，压力控制在3
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5bar，当上述参数稳定后，按照工艺要求进行激光清洗；S5：干燥激光清洗完成后，将触头片放置于干燥的环境，以备使用。2.如权利要求1所述的一种铜铬合金触头表面高洁净度的处理方法，其特征在于，所述触头燃弧面垂直的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张石松，王小军，杨斌，刘凯，李鹏，郭鹏，雷星宇，贺德永，
申请(专利权)人：陕西斯瑞新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：