與燒結(jié)容器底面平行)平穩(wěn)的裝入燒結(jié)爐的爐膛內(nèi),否則在后續(xù)燒結(jié)步驟中當(dāng)達到燒結(jié)溫 度,中間層材料軟化甚至熔化狀態(tài)時,鎢銅合金/純銅/不銹鋼裝配材料容易傾斜甚至傾倒 導(dǎo)致各連接界面的連接。
[0021] 步驟5)中將真空燒結(jié)爐或氣氛燒結(jié)爐先升溫到900-950°C,保溫30-60min的燒結(jié) 調(diào)節(jié)是為了進行預(yù)熱,避免突然將溫度升到銅的熔點后,中間層材料的熔融不充分,從而影 響到各部件間的連接強度。燒結(jié)步驟中的燒結(jié)溫度至關(guān)重要,本申請中的燒結(jié)溫度選擇高 于中間層材料純銅的熔點50-KKTC,保溫時間為20-40min,以期中間層材料純銅能與母材 鎢銅合金與不銹鋼發(fā)生充分反應(yīng)。保溫時間過長或太短,接合強度都會降低,若保溫時間過 長,接頭處的電阻熱量增大,溫度不斷上升,造成中間層材料的流失,觸頭成型性變壞,強度 降低;若保溫時間太短,接頭處的電阻產(chǎn)生的熱量不夠,中間層材料來不及充分潤濕被連接 的母材,甚至中間層材料不能充分熔化,液流分布不均勻,接合強度降低。對不銹鋼而言,當(dāng) 溫度高于1200°C時,其晶粒開始猛烈長大,從而導(dǎo)致其性能急劇下降。因此,為了防止不銹 鋼晶粒的過分長大,燒結(jié)溫度不宜超過1200°C。
[0022] 該制備工藝采用將母材鎢銅合金和不銹鋼以及中間層材料純銅車削成能夠配合 使用的帶有凹槽的圓柱體、圓柱體和圓片,燒結(jié)過程中利用了自重以及填料的重量對接合 面進行加壓。并在燒結(jié)完畢后,車削去掉鎢銅合金外多余的不銹鋼。其相較現(xiàn)有工藝中僅 保證接合面平面的連接,需要在兩段母材的外側(cè)施力以進行燒結(jié)而言,本工藝不僅省力,而 且可以方便地將母材-中間層材料裝配起來,保證了燒結(jié)過程的順利進行,同時也保證了 接合面的接合牢固度。
[0023] 所述步驟2)中的純銅圓片經(jīng)打磨后的厚度為1~2_。該用作中間層材料的純銅 厚度大大大于現(xiàn)有工藝中采用的中間層材料合金釬料的厚度20-50μπι,顯著提高了鎢銅合 金與不銹鋼的連接強度和整體強度。
[0024] 所述步驟2)中的打磨工序采用180#_400#砂紙打磨,其打磨效率高。
[0025] 所述步驟2)中用無水乙醇浸泡的時間為10-15min,該時間足以達到清洗表面的 效果。
[0026] 所述燒結(jié)容器為坩堝或燒舟。
[0027] 所述的坩堝為石墨坩堝或陶瓷坩堝或鉬坩堝。
[0028] 所述不銹鋼為奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼具有無磁性、強的耐腐蝕性、耐磨性、 高塑韌性的性能,且其綜合力學(xué)性能優(yōu)異、價格低廉、產(chǎn)量大、生產(chǎn)工藝純熟、性能不隨溫度 環(huán)境變化。選擇此類不銹鋼作鎢銅合金/不銹鋼整體材料以作為觸頭材料的尾部材料具有 很好的應(yīng)用前景。常見奧氏體不銹鋼有0Crl8Ni9、00Crl9Nil0、00Crl7Nil4Mo2、lCrl8Ni9、 lCrl8Ni9Ti、00Crl8Nil0N、lCrl7Mn6Nil5N等。
[0029] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明申請具有以下優(yōu)點:
[0030] 1)使用本申請的制備方法可以實現(xiàn)使用純銅作為中間層材料連接鎢銅合金與不 銹鋼,保證了所制備的鎢銅合金/不銹鋼整體材料在中高電壓范圍內(nèi)良好的導(dǎo)電性能,其 導(dǎo)電性能好于現(xiàn)有使用合金釬料做為中間層材料的鎢銅合金與不銹鋼的連接體;
[0031] 2)相比現(xiàn)有的鎢銅合金與不銹鋼的連接工序,本申請的工序簡單,無需單獨制備 中間層材料,其節(jié)約了工序,操作方便,能極大的節(jié)省生產(chǎn)成本;
[0032] 3)本申請的制備方法中中間層材料采用純銅,其對鎢銅合金及不銹鋼均有良好的 潤濕性和流動性,因此接合面的牢固度及整體強度都好于現(xiàn)有工藝中采用的合金釬料中間 層材料。且該純銅中間層材料的厚度遠大于現(xiàn)有工藝中中間層厚度20-50μm,因此使用本 申請的制備方法制備的鎢銅合金/不銹鋼整體材料其連接牢固度和整體強度都要明顯高 于現(xiàn)有工藝所制備的鎢銅合金與不銹鋼連接體;
[0033] 4)依照本申請的制備方法制備的鎢銅合金/不銹鋼整體材料耐腐蝕性、抗磨性性 能佳。
【附圖說明】
[0034] 圖1是本發(fā)明所述的不銹鋼左視圖;
[0035] 圖2是本發(fā)明所述的不銹鋼剖面圖;
[0036]圖3是本發(fā)明所述的鎢銅合金/純銅/不銹鋼裝配材料的連接裝配示意圖;
[0037]圖4是本發(fā)明所述的裝配好的鎢銅合金/純銅/不銹鋼裝配材料整體置于坩堝中 進行燒結(jié)的示意圖;
[0038]圖5是本發(fā)明所述的鎢銅合金-不銹鋼整體材料的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖;
[0039]圖6是本發(fā)明所述的鎢銅合金/不銹鋼整體材料整體界面的顯微形貌圖;
[0040]圖7是本發(fā)明所述的鎢銅合金/不銹鋼整體材料的鎢銅合金與純銅接合界面的顯 微形貌圖;
[0041]圖8是本發(fā)明所述的鎢銅合金/不銹鋼整體材料的不銹鋼與純銅接合界面的顯微 形貌圖。
[0042] 標(biāo)號說明:
[0043] 1不銹鋼圓柱體、11凹槽、2鎢銅合金圓柱體、3純銅圓片、4燒結(jié)容器、5剛玉砂、a 不銹鋼、b媽銅合金、c純銅。
【具體實施方式】
[0044] 下面結(jié)合說明書附圖1-8對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0045] 如圖1-5所示,本發(fā)明所述的一種鎢銅合金/不銹鋼整體材料的制備方法,其包括 以下步驟:
[0046] 1)車削步驟:將不銹鋼車削成帶有凹槽11的不銹鋼圓柱體1,該凹槽由不銹鋼圓 柱體1的一個端面向內(nèi)延伸而成,凹槽11為與不銹鋼圓柱體1同中軸線且長度和直徑均小 于不銹鋼圓柱體1的圓柱體凹槽;將鎢銅合金車削成鎢銅合金圓柱體2,其直徑等于或略小 于不銹鋼圓柱體1的凹槽11直徑,鎢銅合金圓柱體2的長度大于凹槽11的長度,該鎢銅合 金圓柱體2能與所述凹槽11套接配合;將用作中間層的純銅材料車削成直徑等于或略小于 不銹鋼圓柱體的凹槽直徑的純銅圓片3 ;
[0047] 2)打磨浸泡步驟:打磨掉鎢銅合金圓柱體2、純銅圓片3以及不銹鋼圓柱體1表面 的氧化皮;再將上述所有部件一起置于無水乙醇中浸泡,以去除打磨產(chǎn)生的碎肩并清洗掉 表面的污漬,之后烘干備用;
[0048] 3)裝配步驟:將純銅圓片3置于不銹鋼圓柱體1的凹槽11內(nèi),再將鎢銅合金圓柱 體2也放置在該不銹鋼圓柱體1的凹槽11內(nèi)并壓在該純銅圓片3上,并用涂有漿糊的軟質(zhì) 紙張包裹在鎢銅合金圓柱體2和不銹鋼圓柱體1的外壁,確保不銹鋼圓柱體1的凹槽端口 密閉,形成鎢銅合金/純銅/不銹鋼裝配材料;
[0049] 4)裝爐步驟:將步驟3)裝配好的鎢銅合金/純銅/不銹鋼裝配材料整體置于燒 結(jié)容器中,保持鎢銅合金/純銅/不銹鋼裝配材料的中軸線與燒結(jié)容器4底面垂直,該鎢銅 合金/純銅/不銹鋼裝配材料周圍用剛玉砂5做填料進行填充并搗實,然后將燒結(jié)容器放 入真空燒結(jié)爐或氣氛燒結(jié)爐中;
[0050] 5)燒結(jié)步驟:將真空燒結(jié)爐或氣氛燒結(jié)爐先升溫到900-950°C,保溫30-60min, 再升溫到1150-1200°C,保溫20-40min,而后隨爐冷卻得到燒結(jié)好的鎢銅合金/純銅/不 銹鋼連接體;其中若使用氣氛燒結(jié)爐則全程用氬氣或氮氣保護,氬氣或氮氣氣體流量為 30-40L/h;若使用真空燒結(jié)爐則全程用真空保護,真空度彡102Pa;
[0051] 6)成型步驟:將所述鎢銅合金/純銅/不銹鋼連接體依鎢銅合金圓柱體2的直徑 大小車削去掉多余部分,即得到鎢銅合金/不銹鋼整體材料。
[0052] 實施例1
[0053] -種鎢銅合金/不銹鋼整體材料的制備方法,其包括以下步驟:
[0054] 1)車削步驟:將奧氏體不銹鋼0Crl8Ni9車削成帶有尺寸為的凹槽 11的尺寸為Φ12ι?πιΧ7