【技术实现步骤摘要】
本申请涉及合金材料制备，特别涉及一种铜钨合金-铜-钢复合电触头及其制备方法。
技术介绍
1、铜钨合金是一种常用的电接触材料，因其优异的导电性、导热性、抗电弧侵蚀性和高温强度等特性，在高压开关电器中得到广泛应用。目前铜钨合金与钢异形件之间的焊接方式多为钎焊工艺，通常采用真空钎焊和感应钎焊两种方式来实现铜钨合金和钢的结合，但这两种钎焊工艺中焊料与母材钢和铜钨合金的润湿性不好，焊接不牢靠，焊接后结合面位置会出现较大的肉眼可见的孔洞缺陷，钎着率低，成品加工过程中容易发生钨头脱落等危险现象，同时焊接的高温环境会导致钢材软化，基体之间的结合强度低，难以保证铜钨合金、铜、钢三种材料结合后产品质量一致性和稳定性，不利于后续使用。基于此，本申请提出一种铜钨合金-铜-钢复合电触头及其制备方法。
技术实现思路
1、本申请的主要目的是提供一种铜钨合金-铜-钢复合电触头及其制备方法，旨在解决现有工艺难以保证铜钨合金-铜-钢焊接后质量的技术问题。
2、为实现上述目的，本申请提出了一种铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，包括以下步骤：
3、将钨粉压制成型，得到坯块；将所述坯块进行预烧结制成骨架，得到钨骨架；
4、根据所述钨骨架的重量计算理论铜熔渗重量，并按照所述理论铜熔渗重量的1.2-1.4倍对所述钨骨架进行铜的熔渗，得到铜钨合金；
5、分别对所述铜钨合金、钢件和铜件进行机加处理，清洗后，再进行装配，并在装配后的铜件顶部放置铬铜合金，抽真空后，在1250-130
6、对所述毛坯进行热处理，得到铜钨合金-铜-钢复合电触头。
7、可选地，所述将钨粉压制成型，得到坯块的步骤中，采用粒径为4-6μm钨粉。
8、可选地，所述将所述坯块进行预烧结制成骨架，得到钨骨架的步骤中，全程抽真空至真空度为10-20pa，预烧结温度为1300-1400℃，保温时间为1.5-2.5h。
9、可选地，所述按照所述理论铜熔渗重量的1.2-1.4倍对所述钨骨架进行铜的熔渗，得到铜钨合金的步骤，包括：
10、按照所述理论铜熔渗重量的1.3倍对所述钨骨架进行铜的熔渗，全程抽真空至真空度为30-40pa，熔渗温度为1350-1450℃，并保温4-6h，得到铜钨合金。
11、可选地，所述分别对所述铜钨合金、钢件和铜件进行机加处理的步骤，包括：
12、对所述铜钨合金表面进行喷砂处理，并对所述铜钨合金熔渗面进行铣削加工；
13、对钢件和铜件进行铣削加工至所需尺寸。
14、可选地，在所述对所述铜钨合金熔渗面进行铣削加工的步骤中，铣削至所述铜钨合金熔渗面留有1-2mm的铜层。
15、可选地，所述进行装配，并在装配后的铜件顶部放置铬铜合金，抽真空后，在1250-1300℃下进行烧结，冷却后，得到毛坯的步骤，包括：
16、将清洗后的铜钨合金、钢件和铜件装配后，置于真空烧结炉内，并在装配后的铜件顶部放置铬铜合金，抽真空至≤8pa，再以3-5℃/min的速度升温至1250-1300℃，并保温1.5-2.5h，再随炉冷却至650-750℃后，充入氮气，冷却至＜200℃后出炉，得到毛坯。
17、可选地，所述毛坯中铬含量为0.25-0.35％。
18、可选地，所述对所述毛坯进行热处理，得到铜钨合金-铜-钢复合电触头的步骤，包括：
19、将所述毛坯加热至800-900℃并保温0.5-1.5h，水冷后，再加热至450-500℃并保温3-5h后，空冷，得到铜钨合金-铜-钢复合电触头。
20、本申请还提出了一种铜钨合金-铜-钢复合电触头，采用上述铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法所得。
21、本申请至少包括以下有益效果：
22、本申请将钨粉压制成型后，再对压制的坯块进行预烧结，以提高坯块强度，制备得到钨骨架，再根据钨骨架的重量计算能够将钨骨架渗饱的理论铜熔渗重量，并按照理论铜熔渗重量的1.2-1.4倍进行铜的熔渗，使熔渗后的铜钨合金表面留有一定厚度的铜层，在后续搭配纯铜和铬铜合金进行烧结时，可使铜钨合金能够更好地和纯铜结合，从而提高了基体的结合强度，减少结合面的气孔缺陷，避免后续加工过程中发生钨头脱落的危险现象，再分别对铜钨合金、钢件和铜件进行机加处理，使三者能够更好地装配，以避免焊接后结合面位置产生焊接孔洞和外观不良的现象，并且本申请在铜钨合金、钢件和铜件装配后，在铜件顶部放置铬铜合金，使其一同进行烧结，在1250-1300℃的高温下，熔融态的铜液将铜钨和钢结合面进行粘接，达到结合效果，而铬铜合金搭配纯铜，经过烧结后，纯铜变成含铬的低铬铜合金，基体表现为低铬铜组织，后续再经过热处理，相比于纯铜的基体，铬的掺杂可进一步提高基体的硬度和强度，并且也能够避免基体钢的软化，从而实现了铜钨合金、铜、钢三种材料的结合。本申请采用真空烧结的方式来连接铜钨合金、铜和钢，不仅解决了传统焊接工艺的缺陷，提高了基体之间的结合强度，保证了焊接产品质量一致性和稳定性，减少了结合面的气孔缺陷，而且所制备的铜钨合金-铜-钢复合电触头中基体铜具有较高的硬度和强度，基体铜的硬度可达到90hb以上，电导率可达到52ms/m以上，同时基体钢的强度也得以提高，硬度可达到30hrc以上，远远高于目前钎焊工艺所制备的复合电触头中基体铜和基体钢的硬度。
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1.一种铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，所述将钨粉压制成型，得到坯块的步骤中，采用粒径为4-6μm钨粉。
3.根据权利要求1所述的铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，所述将所述坯块进行预烧结制成骨架，得到钨骨架的步骤中，全程抽真空至真空度为10-20Pa，预烧结温度为1300-1400℃，保温时间为1.5-2.5h。
4.根据权利要求1所述的铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，所述按照所述理论铜熔渗重量的1.2-1.4倍对所述钨骨架进行铜的熔渗，得到铜钨合金的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述的铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，所述分别对所述铜钨合金、钢件和铜件进行机加处理的步骤，包括：
6.根据权利要求5所述的铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，在所述对所述铜钨合金熔渗面进行铣削加工的步骤中，铣削至所述铜钨合金熔渗面留有1-2mm的铜层。
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8.根据权利要求1所述的铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，所述毛坯中铬含量为0.25-0.35％。
9.根据权利要求1所述的铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，所述对所述毛坯进行热处理，得到铜钨合金-铜-钢复合电触头的步骤，包括：
10.一种铜钨合金-铜-钢复合电触头，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法所得。
...【技术特征摘要】
1.一种铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，所述将钨粉压制成型，得到坯块的步骤中，采用粒径为4-6μm钨粉。
3.根据权利要求1所述的铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，所述将所述坯块进行预烧结制成骨架，得到钨骨架的步骤中，全程抽真空至真空度为10-20pa，预烧结温度为1300-1400℃，保温时间为1.5-2.5h。
4.根据权利要求1所述的铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，所述按照所述理论铜熔渗重量的1.2-1.4倍对所述钨骨架进行铜的熔渗，得到铜钨合金的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述的铜钨合金-铜-钢复合电触头的制备方法，其特征在于，所述分别对所述铜钨合金、钢件和铜件进行机加处理的步骤，包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：刘萍，吴聪，李昊锦，杨瑞，周兴，周宁，
申请(专利权)人：西安斯瑞先进铜合金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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