Способ изготовления жидкометаллического композиционного контакта

Способ изготовления жидкометаллического композиционного контакта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социапистичесииз

Республик

«ii966772 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 01.04.81 (2I ) 3269675/24 07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.82. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15.10.82 (5I)M. Кл.

Н 01 Н 29/00

3Ъеударстееный «емнтет

СССР вв авлеп изобретений и етерытвк (53) УД1(621.316, 524 (088.8) I L ((ц,-,.

В. Г.,дегтярь, А, В. Иванов, Л. И. Костенецкая, !,, -, О. К. Теодорович и М. М. Чураков ъ А "- .-: «ы, с 4 1 Жь.;с, ".фф,;

Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Ревойюцни-- —, энсргетический институт н Институт проблем материаловедения

АН Украиснкой ССР (72) Авторы изобретения (7!) Заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖИБКОМЕТАЛЛИЧЕСКОГО

КОМПОЗИЦИОННОГО КОНТАКТА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам изготовления жидкометаллических композиционных контактов для коммутационных электрических аппаратов широкого класса напряжений.

Известен способ изготовления твердо метаплических контактов, включающий прессованне каркаса из порошка тугопйавкого металла с последующим его спеканием и пропиткой жидким металлом. Этим

1О способом получают вольфрамомедные, вольфрамосеребряные и другие контакты.

Полученные по данному способу контакты имеют легкоплавкую составляющую, t5 которая переходит в жидкую фазу как от воздействия электрической дуги, так и вследствие большой плотности тока, об, условленной физикой контактировання твердометаллических контактов, так как ис, тинное контактирование происходит цо единичным микроучасткам (3.).

Твердоме та л лические композиционные контакты обладают следующими недостат2, ками: достаточно большим переходным сопротивлением, обусловленным контактированием в отдельных точках, которое заи сит от силы контактного нажатия, так как с увеличением силы нажатия увеличивается истинная плошадь контактирования; способность контактов свариваться вследствие того, что! при расплавлении:f легкоплавкой составляющей значительно увеличивается истинная плошадь контак-. тирования, что приводит к уменьшению плотности тока и переходу легкоплавкой, составляющей из жидкой фазы в твердую.

Кроме того, под действием электрической дуги легкоплавкая составляющая выплескивается из тугоплавкого каркаса с контактирующей поверхности контакта, что приводит к обеднению контактирующих слоев легкоплавкой составляющей,а так как ее подпитка из более удаленных слоев невозможна, то характеристики контакта ухудшаются, Наиболее близким к предлагаемому яв ляется способ изготовления жндкометал3 966772 ф пических композиционных контактов, вкпю- пученный двойным прессованием (фиг, 4 чающий йрессование каркаса из порошка и 5). тугоплавкого метаппа с последующим его Прессование каркаса производят в матспеканием и пропиткой жидким металлом Рице 1 при помощи пуансона 2 с гпадкой или сплавом. В указанном способе исход- Рабочей поверхностью ипи 3 с шерохованый порошок тугоппавкого металпа пред- <о Рабочей поверхностью. Под рабочей варительно покрывают споем метаппа, поверхностью пуансона спедует понимать диффуэионно растворимого в жидком ме- торцовую поверхность, взаимодействующую талле. Это обеспечивает смачивание и, с прессуемым материапом. упучшает подпитку контактирующих слоев. 1п - Сначала прессуют спои 4,бпизкие к

Попученные по данному способу кон- . поверхности контактирования при усипии такты BbiroAHO отпичаются от твердоме Р, а затем весь каркас (спои 4 и осI . таплических меньшим переходным сопро тальную часть 5) при усипии Р>, причем тивлением, независимостью переходного . Р„больше, чем Р . сопротивпения от сип контактного пажа- 1> После двух стадий прессования проиэтия и стойкостью к свариванию. Все эти водят спекание, а попученную пористую свойства обусловпены тем, что легко- заготовку (фиг. 3 и 6) пропитывают жид- „ ппавкая составляющая контакта пос1С iHHo ким метаппом ипи сппавом (не показан). находится в жидкой фазе 32). Режимы спекания каркаса и его проНедостатком указанного способа явпя- нитки жидким метаплом (среда, темперается то, что в полученных по нему жид- тура) выбираются в соответствии с ис« кометаппических композиционных контак- попьзуемыми метаппами на основании изтах недостаточно эффективна подпитка вестных способов, контактирующих поверхностей жидким ме- Если прессование на первой. стадии таплом, что пРиводит к обеднению посиед- производят пуансоном с гпадкой рабочей него на контактиРУющих повеРхностЯх, а поверхностью (фиг.. 1), то поспе спекаспедоватепьно; к Ухудшению контактных ния получают пористую заготовку (фиг.3) характеристик и может привести к свари- с узкой (равной высоте выступов гпадкой ванию контактов.по каркасам. поверхности) зоной раздепа между частяИелью изобРетениЯ ЯвпЯетсЯ повыше- ми 4 и 5, 30 ние стабипьности характеристик контакта. Это может пагубно отразиться на

Поставпенная цепь достигается тем, прочности каркаса и привести к его ðàñ.что согпасно СпособУ изготовцениЯ жидкО- споению при рабо е контакта, Цтобы метаппического композиционного контакта, этого не произошло, прессование на первкш иаюшемУ пРессование каРкаса из по- вой стадии целесообразнее проводить пурошка тугоппавкого.метаппа с поспедую- З ансоном 3 g шероховатой рабочей поверхшим его спеканием и пропиткой.жидким ностью (фиг. 4}, тогда поспе спекания метаплом ипи сппавом, пРессование. каР- . получают пористую заготовку фиг. 6 с каса пРоизводят в две стадии, сначала более широкой (равной высоте выступов прессуют слои, близкие к повеРхности кон- шероховатой. поверхности) зоной раздела тактированиЯ, а затем весь каРкас, пРи между частями 4 и 5 В результате карэтом на первой стадии усилие прессова- кас, а следовательно, и контакт становятния создают бопьше, чем на второй. ся прочнее.

Кроме того, прессование на первой Пример попучения вольфрамоглллиевостадии производят пуансоном с шерохова- го контакта по предпагаемому способу. той рабочей поверхностью. Исходным материапом дпя иэготовпения

На фиг. 1 показана пеРваЯ стадиЯ пРес- каркаса спужит вопьфрам с добавкой нисования каркаса пуансоном с гладкой ра- кепя, В качестве жидкого металпа испольбочей поверхностью; на фиг. 2 - вторая зован гаппий, Зернистость порошков дпя стадия прессования каркаса пуансоном с изготовления каркаса 40-50 мк. Прессогладкой рабочей поверхностью; на фиг. 3- 5о ванне каркаса на первой стадии произвокаркас после спекания, полученный двой- дят с усилием 4-5 т/см, пуансоном с

2 ным прессованием (фиг. 1 и 2);на фиг.4- шероховата рабочей поверхностью (высопервая стадия прессования каркаса пу- . та выступов 100-200 мк). Затем досыансоном с шьроховатой рабочей поверх- пают в матрицу порошок и прессуют весь постыл; на фиг. 5 - вторая стадия прес- И . каркас с .усилием 2-3 т/см пуансоном сования каркаса пуансоном с гпадкой ра- с гладкой рабочей поверхностью (высо. бочей поверхностью (аналогично фиг. 2); та выступов 0,1, 0,2 мк). Спекание кар» на фиг, p - каркас поспе спекания, по- кеса производят в водороде при 1200 С, Формула

5 9667 Ðîm>K7 каркаса галлием производят s водороде при 700аС, Данный способ изготувпения. контакта позволяет попучить неоднородный каркас, обеспечиваюший разность капиппярных давпений в отдельных его частях, что приводит к бопее интенсивной подпитке жидким металпом споев, близким к поверхности контактирования. В результате этого возрастает стабипьность переходного сопротивления, независимость его величины от силы контактного нажатия и исключение свариваемости контактов.

IS изобретения

1. Способ изготовления жндкометаллического композиционного контакта, включающий прессование каркаса из порошка тугоплавкого металла с последующим его спеканием и пропиткой жидким металпом или сплавом, о т п и ч а ю ш и и с я

72 4 тем, что, с цепью повьппения с1абипьнос ти характеристик контакта, првссование каркаса производят в две стадии, сиачапа прессуют спои, бпиэкие к nasepxности контактирования, а затем весь каркас, при этом на первой стадии усяпие прессования создают бопьше, чем на второй.

2. Способ по п. 1, î s и и ч а юш и и с я тем, что, с цепью предотвращения расспоения контакта, прессование на первой стадии производят пуансоном с шероховатой рабочей поверхностью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Буткевич Г. В., Белкин, Г. С., Ведешенков H. А., Жаворонков М. А. Эпектрическая эрозия сипьноточных контактов и электродов. М., Энергия, 1978, с, 12-19, 2, Авторское свидетепьство СССР

Ию 283435, кп, Н 01 H 11/04, 1969 (прототип).

4 иг. f

Фиг. 2

-966772

Составитепь В. Попова

Редактор А, 11олинич Техред С.Мигунова, Корректор Г. Огар

Заказ 7883/70 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

118035, Москва; Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4