Способ изготовления контактного узла коммутационного аппарата

Способ изготовления контактного узла коммутационного аппарата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЙ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY CBBBETEJIBCTBY (И) Дополнительное к авт. свил-ву(22) заявлено 01.07.76 (Я) 2380432/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 250279 Б оллетепь № 7

Дата опубликования описания 280279 (51) M. Кл.

Н 01 Н 11/02

Н 01 Н 11/04

Государственный комите1

СССР но делам изобретений и открытий (5З) УИ< 621. 318. 5. .002.2(088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Дямзин, Л.В. Зайцев и А.Н. Кащенков

{54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНТАКТНОГО УЗЛА

КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА

Изобретение относится к области производства ртутных герметизированных магнитоуправляемых контактов и может быть использовано в других облас- тях электротехники, например,при соеди- 5 ненни металлических малогабаритных деталей с деталями большой толщины.

Конструктивно ртутный магнитоуправляемый контакт представляет собой герметичный стеклянный баллон, в который введены якорь и контакт ный сердечник, оба из ферромагнитного материала, например пермаллоя, выполняющие роль магнитопрпводов и проводников электрического тока. Якорь и контактный сердечник имеют переменное сечение: круглое диаметром 0,8- .

1,0 мм в районе спая со стеклом и плоское, толщиной 0,3-0,35 мм в средней части баллона. На плоской части контактного сердечника закреплена контактная накладка, например из константана, в форме цилиндра диаметром

0,2-0,4 мм и высотой 0,2-0,4 мм, прилегающий торцевой поверхностью к контактному сердечнику. Противоположная торцовая поверхность кон тактной накладки, являясь рабочей поверхностью, обращена к плоской части якоря. Между контактной накладкой и якорем имеется определенный зазор.

Во внутреннем объеме баллона находится капля ртути, пары которой смачивают рабочую поверхность контактной накладки.

Под действием магнитного поля происходит замыкание контактного узла и якоря., при этом ртуть способству-. ет.получению надежного электропроводящего контакта за счет увеличения поверхности соприкосновения указанных деталей °

Наиболее ответственным узлом ртутного магнитоуправляемого контакта является узел соединения контактного сердечника с контактной накладкой.

Применяемая точечная контактная сварка не удовлетворяет предъявляемым требованиям к сварному узлу из-эа деформации деталей в процессе сварки от давления электродов сварочной машины из-за нарушения геометрии и гальванического покрытия рабочей поверхности контактной накладки, что ухудшает смачиваемость ее ртутью, из-за загрязнения рабочей поверхности контактной накладки электродным металлом, в частности медью. Возникающие при точечной контактной свар649056 ке выплески жидкого металла затвердевают в виде мелких капель между свариваемыми деталями и в процессе работы магнитоуправляемого контакта отрываются от поверхности деталей, чем резко снижается надежность прибо ра, являясь вредными посторонними частицами.

Известен способ сварки металлических деталей энергией луча ОКГ (1), когда луч ОКГ фокусирует на поверхности металла пятном диаметром 0,3- )0

0,8 мм в зависимости от толщины, конфигурации и физико-химических свойств свариваемого металла. Луч с удельной энергией в 10 -10 вт/см нагревает тонкий слой металла до 15 температуры, превышающей температуру его плавления.

Один из вариантов лазерной сварки заключается"в том, что две детали сближают, уменьшая зазор между ними до минимума, и луч направляют на линию стыка. Расплавляя металл по обе стороны стыка, луч лазера образует сварную точку двух деталей. Такой вариант не приемлем при соединении контактного сердечника с контактной накладкой ртутного магнитоуправляемого контакта в связи с малой высотой контактной накладки, что вызывает недопустимое расплавление части его рабочей поверхности.

Другой вариант лазерной сварки сос- . тоит в том, что- луч направляют на поверхность детали, к противоположной стороне которой прилегает другая деталь. Энергия луча проплавляет всю .35 толщину стенки первой детали и часть толщины стенки второй детали, образуя сварную точку. При этом площадь соприкосновения поверхностей свариваемых деталей больше площади сечения 40 сварной точки в месте соединения, т.е..по линии стыка (2).

Однако и этот вариант лазерной сварки не позволяет приваривать контактную накладку к контактному сер- 45 дечнику ртутного магнитоуправляемого контакта иэ-эа малых габаритов последнего. Сквозное проплавление контактного сердечника требует такой энергии луча, при которой сечение сварной 0 точки в месте соединения превосходит площадь соприкосновения контактной накладки с контактным сердечником, что вызывает деформацию контактного сердечника за счет сил поверхностного натяжения жидкого металла или полное его расплавление.

Изменение формы сварной точки путем подбора удельной мощности излучения, длительности импульса, размеров пятна луча не дали положительных резуль- 60 татов. наблюдался непровар или сквозное проплавление контактной накладки.

Уменьшение толщины контактного сердечника до такого размера, при 65 котором возможная лазерная сварка усталой энергией и получение необходимой формы сварной точки, изменяет упругие свойства консоли контактного сердечника, что вызывает ухудшение характеристик прибора.

Цель изобретения - повышение надежности аппарата путем повышения качества сварного узла.

Указанная цель достигается тем, что в контактном сердечнике со стороны воздействия луча выполняют глухое отверстие с площадью дна, .не превышающей площадь прилегающей поверхности привариваемой контактной накладки, направляют луч в отверстие и проплавляют его дно на всю толщину.

На фиг. 1 представлена конструкция геркона; фиг. 2, 3 иллюстрируют описываемый способ.

На плоской части контактного сердечника 1 (фиг. 2) выполняют глухое коническое отверстие 2. Такая форма глухого отверстия выбрана из учета технологичности инструмента для формования отверстия и лучшего наблюдения поверхности для него при освещении места сварки под некоторым углом относительно оси луча. Возможны и другие варианты формы глухого отверстия, например, цилиндра, прямоугольного паза. На противоположной стороне контактного сердечника соосно с глухим отверстием устанавливается контактная накладка 3, плотно прилегающая торцовой поверхностью к контактному сердечнику 1. В данном случае диаметр дна глухого отверстия 2 равен диаметру контактной накладки 3, но может быть и меньше.

Толщина металла, подлежащая сквозному проплавлению, выбрана меньше четверти диаметра дна глухого отверстия, то есть при диаметре, равном

0,4 мм толщина металла составляет

0,08-0,1 мм. Соотношение диаметра и. толщины дна глухого отверстия может быть и другим. В данном случае оно выбрано иэ. Учета проведения сварки на лазерной установке типа КВАНТ-10, на которой длительность импульса луча с энергией в 2-8 дж составляет

3-4 мсек.

Луч 4 ОКГ (фиг. 3) направляют в глухое отверстие 2 и фокусируют на поверхности дна. Импульс луча лазера с энергией в 4 дж проплавляют дно на всю толщину и расплавляет часть объема металла контактной накладки 3, образуя сварную точку 5, сечение которой в месте соединения двух деталей меньше площади прилегающей торцовой поверхности контактной накладки 3.

3а счет сил поверхностного натяжения расплавленного металла и усадки металла при охлаждении сварной точки контактная накладка 3 испытывает, усилие прижатия к поверхности контакт649056

Формула изобретения

60ug.1

IPus. g

Составитель Е. Сафонова

Техред Э. Чужик КорректорВ. Куприянов

Редактор .А.Ñàäoìîâ

Тираж 922 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 570/50

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 ного сердечника 1, но нерасплавившийся участок контактной накладки препятствует смещению последнего относительно контактного сердечника 1.

Энергия луча при таком способе сварки значительно меньше энергии, необходимой для сквозного проплавления всей толщины контактного сердечника, поэтому легко осуществляется подбор такого значения энергии, при котором не происходит сквозного проплавления контактной накладки.

При увеличении размеров .пятна луча происходит нагрев и оплавление стенок глухого отверстия и части поверхности контактного сердечника, что не оказывает влияния на размеры сварной точки. Тем самым гарантировано стабильное получение необходимого сечения сварной точки в месте соединения. Поэтому применение луча с пятном, превышающим площадь дна глухого отверстия, позволяет механизировать процесс установки собранного узла под сварку, так как смещение дна в:пределах размеров пятна не влияет на качество сварного соединения.

Отсутствие выплесков металла, исключение расплавления рабочей поверхности контактной накладки повышает качество сварного узла и надежность прибора в целом.

Способ изготовления контактного узла коммутационного аппарата наприf мер ртутного геркона, путем приваривания контактной накладки к конЯ тактному сердечнику лучом ОКГ, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности аппарата путем повышения качества сварного

)узла, в контактном сердечнике со сто1 роны воздействия луча выполняют глухое отверстие с площадью дна, не превышающей площадь прилегающей поверхности привариваемой контактной накладки, направляют луч в глухое отверстие и проплавляют его дно на всю толщину.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Водоватов Ф.Ф., Чельный А.A., Вейко В.П., Либенсон М.Н. Лазеры чу технологии. - M Энергия, 1975, с. 95, рис. 3-7(б).

2. То же, с. 87, рис. 3-3(б).