Способ изготовления жидкометаллического композиционного контакта

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскизСоциапистичесиизРеспублик и 966772(5 )М. Кл. Н 01 Н 29/00 3 Ъаударстаеаый амнтет СССР аа авлай изобретений и етааыпй(53) УДК 621,316. .524(088.8) 1а .с ( (;гц,-В. Г. Дегтярь, А, В. Иванов, Л. И. Костенецкая,.;-.О, К. Теодорович и М. М, Чураков6 " " "1 ь 4"фд,; ."Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Ревойюции- - ,энсргетический институт и Институт проблем материаловеденияАН Украиснкой ССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОМПОЗИ 1 ИОННО КОНТАКТАИзобретение относится к электротехнике, в частности к способам изготовления жидкометаллических композиционныхконтактов для коммутационных электрических аппаратов широкого класса напряжений.4Известен способ изготовления твердо металлических контактов, включающийпрессование каркаса из порошка тугопйавкого металла с последующим его спеканием и пропиткой жидким металлом, Этим1 Оспособом получают вольфрамомедные, вольфрамосеребряные и другие контакты.Полученные по данному способу контакты имеют легкоплавкую составляющую,15которая переходит в жидкую фазу как отвоздействия электрической дуги, так ивследствие большой плотности тока, об, условленной физикой контактировання твердометаллических контактов, так как ис, тинное контактирование происходит ноединичным микроучасткам 1 ,Твердометаллические композиционныеконтакты обладают следующими недостат 2,ками: достаточно большим переходным сопротивлением, обусловленным контактированием в отдельных точках, которое заисит от силы контактного нажатия, таккак с увеличением силы нажатия увеличивается истинная площадь контактирования; способность контактов свариватьсявследствие того, что при расплавлении:1легкоплавкой составляющей значительноувеличивается истинная площадь контак-.тирования, что приводит к уменьшениюплотности тока и переходу легкоплавкой,составляющей из жидкой фазы в твердую.Кроме того, под действием электрической дуги легкоплавкая составляющая выплескивается из тугоппавкого каркасас контактирующей поверхности контакта,что прЫводит к обеднению контактирующихслоев легкоплавкой составляющей,а таккак ее подпитка из более удаленных слоев невозможна, то характеристики контакта ухудшаются,Наиболее близким к предлагаемому яв ляется способ изготовления жндкометал3 966772 фпических композиционных контактов вкпю- лученный двойным прессованием (фиг. 4чающий йрессомние каркава 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 гпадкойили сплавом. В указанном способе исход- Рабочей поверхностью ипи 3 с шерохованый порошок тугоппавкого метаппа пред- той рабочей поверхностью, Под рабочеймрительно покрывают споем метаппа, . поверхностью пуансона спедует пониматьдиффуэионно растворимого в жидком ме-торцовую поверхность, взаимодействующуюталле. Это обеспечивает смачивание и, с прессуемым материапом,упучшает подпитку контактирующих слоев. 1 Сначала прессуют спои 4, бпизкие кПопученные по данному способу кон- . поверхности контактирования при усипиитакты выгодно отпичаются от твердоме", Ра затем весь каркас (спои 4 и ос 1.таппических меньшим переходным сопро" тальную часть 5) при усипии Р причемтивлением, независимостью переходного, Рбольшечем Р.сопротивпения от сип контактного пажа После двух стадий прессования проиэтия и стойкостью к свариванию. Все эти водят спекание, а попученную пористуюсвойства обусповпены тем, что легко- заготовку (фиг, 3 и 6) пропитывают жид-ппавкая составляющая контакта пос 1 с чнно ким метаппом ипи сппавом (не показан),находится в жидкой фазе 2 ),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 искометаппических композиционных контак- пользуемыми метаппами на основании изтах недостаточно эффективна подпитка вестных способов,контактирующих поверхностей жидким ме- Если прессование на первой. стадиитаплом, что приводит к обеднению поспед- производят пуансоном с гпадкой рабочейнего на контактирующих поверхностях, а поверхностью (фиг,. 1), то поспе спекаспедоватепьно, к ухудшению контактных ния получают пористую эагЬтовку (фиг.3)характеристик и может привести к свари- с узкой (равной высоте выступов гпадкойванию контактов,по.каркасам. поверхности) зоной раздепа между частяИелью изобРетениЯ ЯвпЯетсЯ повыше- ми 4 и 5,30ние стабипьности характеристик контакта. Это может пагубно отразиться наПоставпенная цепь достигается тем прочности каркаса и привести к его рас.что согпасно способу изготовнения жидко- споению при работе контакта. Чтобыметаппического композиционного контакта, этого не произошло, прессование на первкпючаюшему прессование каркаса из по- вой стадии целесообразнее проводить пурошка тугоппавкого.метаппа с поспедую- Зф ансоном 3 с шероховатой рабочей поверхщим его спеканием и пропиткой.жидким ностью (фиг. 4), тогда поспе спеканияметаплом ипи сппавом, прессование. кар- . получают пористую заготовку фиг. 6 скаса производят в две стадии, сначала более широкой (равной высоте выступовпрессуют слои близкие к поверхности кон- шероховатой. поверхности) зоной разделатактирования, а затем весь каркас, при между частями 4 и 5. В результате кар 40этом 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 иэготовпенияНа фиг. 1 показана первая стадия прес- каркаса спужит вопьфрам с добавкой нисования каркаса пуансоном с гладкой ра- кепя, В качестве жидкого металпа испопьбочей поверхностью; на фиг. 2 - вторая зован гаппий, Зернистость порошков дпястадия прессования каркаса пуансоном с изготовления каркаса 40-50 мк. Прессогладкой рабочей поверхностью на фиг. 3- 0 ванне каркаса на первой стадии произво2каркас после спекания, полученный двой- дят с усилием 4-5 т/см, пуансоном сным прессованием (фиг. 1 и 2);на фиг.4- шерохомтай рабочей поверхностью (высопервая стадия прессования каркаса пу- . та выступов 100-200 мк), Затем досы-ансоном с шьроховатой рабочей поверх- пают в матрицу порошок и прессуют весьпостыл; на фиг. 5 - вторая стадия прес- И . каркас с усилием 2-3 т/см пуансономсования каркаса пуансоном с гпадкой ра- с гладкой рабочей поверхностью (высо. бочей поверхностью (аналогично фиг. 2); та выступов 0,1, 0,2 мк). Спекание карна фиг, ф - каркас поспе спекания, по- кеса производят в водороде при 1200 С,о72 4тем, что, с цепью повьппения с 1 абипьности характеристик контакта, првссованиекаркаса производят в две стадии, сиачапа прессуют сион, бпиэкие к поверхности контактирования, а затем весь каркас, при этом на первой стадии усяпиепрессования создают бопьше, чем на второй.2. Способ по п. 1, о 1 и и ч а ющ и й с я тем, что, с цепью предотвращения расспоения контакта, прессованиена первой стадии производят пуансономс шероховатой рабочей поверхностью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Буткевич Г, В., Белкин, Г, С., Ведешенков Н. АЖаворонков М. А. Энектрическая эрозия сипьноточных контактов и электродов. М"Энергия, 1978,с, 12-19,ф 2, Авторское свидетепьство СССР(прототип). 5 9667Пропитку каркаса галлием производят вводороде при 700 С,Данный способ изготевпения. контактапозволяет попучить неоднородный каркас,обеспечиваюший разность капиппярных .давпений в отдельных его частях, чтоприводит к бопее интенсивной подпиткежидким металпом споев, близким к поверхности контактирования. В результатеэтого возрастает стабипьность переход Еного сопротивления, независимость еговеличины от силы контактного нажатия иисключение свариваемости контактов. 3изобретения формула 1. Способ изготовления жидкометаллического композиционного контакта, включающий прессование каркаса из порошка 20 тугоплавкого металла с последующим его спеканием и пропиткой жидким металпом или сплавом, о т п и ч а ю щ и й с я. 966772 каз 78 О Тираж 76 ВНИИПИ Государс по дедам изоб 3035, Москва; ЖПодписноетвенного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ли Составитепь В, Попом Редактор А, 11 олинич Техред С,Мигунова Корректор 1. Огар