Способ получения электротехнических контактов на основе алюминия и его сплавов

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве электротехнических контактов в авиации,электротехнике и других отраслях народного хозяйства Цель изобретения - повышение качества электротехнических контактов Осуществляют плакирование меди алюминием с одной стороны прокаткой Прокаткой достигается высокая прочность соединения алюминиевой прослойки с медью Затем на плакирован ную медную заготовку со стороны алюми ния наносят клиновой рельеф с углом при вершине 10-70° и высотой 2 7 толщины медного слоя После этого осуществляют сборку пакета, примем алюминиевую заготовку выбирают цилиндрической формы Осуществляют нагрей пакета до температу ры горячей деформации алюминия и осадку при скорости деформации 10-5x10 с и обжатии 20-50% Нанесение на плакированную медную заготовку клинового репье фа и выбор алюминиевой заготовки цилиндрической формы обеспечивают оптимальную схему пластического течения металла , в зоне контакта развитие приконтактных деформаций с разрушением окисных плен алюминия обновление по верхности с установлением п р о ч н о о соединения слоев Изобретение позволяет обеспечить прочное соединение слоев за счет активации процесса взаимодействия наложением кинетических угловий 1 табл С

СОГОЗ CC!BF ТСКИХ

СОНИ АЛИС l ИЧГ- СКИХ

Р Е <.: П У Б Л И К (s !s В 23 К 20/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ i

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРБ11ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ”

К AHTOPCKGM// СВИДЕТЕЛЬСТВУ е.Ъ

1 (д) (21) 46958".5/27 (?2) 10.04.89 (46) 15.11.91. Бюл, N. 42 (71) Московский ве еаний металлургический институт (72) Н.Д.Лукашкин, А.П.Борисов, С,С.Ефимов, А.И.Эрлих и Я.А.Кловский (53) 621.771.1 (088.8) (56) Патент США ГФ 4046304, кл. В 23 К 20/00, 1977. (54) СПОСОБ ПОЛУ -,ЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ НА ОСНОВЕ

АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве электротехнических контактов в авиации, электротехнике и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения — повышение качества электротехнических контактов. Осуществляют плакирование меди алюминием с одной стороны прокаткой, Прокаткой достигается высокая прочность соединения алюминиевой

Изобретение относится к обр-ботке металлов давлением и может быть использовано при производстве электротехнических контактов, которые могут быть использоBàны в авиации, электротехнике и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение качестBB электрратехни еских контактов.

Способ включает предварительное плакирование меди алюминием, сборку, нагрев и деформирование пакета, на плакированную медную заготовку со стороны алюминия наносят клиновой рельеф с углом при вершине 10 — 70, высотой 2 — 7 толщины медного слоя, а совместную деформаци:о с алю„„5 „„1691013 А1 прослойки с медью. Затем на плэкированную медную заготовку со стороны алюминия наносят клиновой рельеф с углом при вершине 10-70 и высотой 2 7 тол1цины медного слоя. После этого осуществляют сборку пакета, причем алюк1иниевую заготовку выбирают цилиндрической формы.

Осуществляют нагрев пакета до температуры горячей деформации алюминия и осадку при скорости деформации 10 -5x10 с и

2 абжатии 20-50 /, . Нанесение на плакированную медную заготовку клиновог0 рельефа и выбор алюминиевой заготовки цилиндрической формы обеспечивают аптимальну:о схему пластического течения металла. в зоне контакта, развитие приконтактных деформаций с аазрушением окисных плен алюминия. обновление поверхности с установлением прочного соединения слоев. Изобретение позволяет обеспечить прочное соединение слоев за счет активации процесса взаимодействия налржен и ем ки нети 1ес к их условий. 1 табл. миниевой заготовкой цилиндрической формы осуществляю» осадкой при температуре горячей деформации алюминия со скаро-1 2 1 стью деформации 10 — 5 10 с и степенью деформации 20 — 50%

При нанесении клинового рельефа с уго лом при вершине менее 10 происходит интенсивное пластическое течение материала прослойки, что приводит к разрывам медного слоя.

При нанесении клинового рельефа с углом при вершине более 70 требуемое качество соединения не достигается.

При нанесении клинового рельеф- высотой менее двух толщин медного слоя при1691013 контактная деформация недостаточна для формирования прочного соединения.

Нанесение клинового рельефа высотой более семи толщин медного слоя приводит к разрывам меди.

При деформировании пакета со скоростью менее 102 с 1 прочность соединения слоев невысока, При деформировании пакета со скоростью более 5 10 с происходят разрывы

-1

МЕДНОГО СЛОЯ.

При деформировании пакета с обжатием менее 20 прочность соединения остается низкой.

При деформировании пакета с обжатием более 50% происходит разрушение медНОГО СЛОЯ.

Способ осуществляется следующим образом.

На медную ленту марки Ы1 толщиной

0,3 мм прокаткой наносят алюминиевую прослойку толщиной 3 мм. Затем на двухслойную медную заготовку со стороны алюминия наносят клиновой рельеф с углом при вершине 0 — 90 и высотой 1 — 9 толщины слоя меди, Применяют цилиндрические заготовки из алюминия марки АД1, Собирают пакет и нагревают до 300 С, затем пакеты осаживают со скоростью деформации 10 - 510 с

2 -1 и степенью деформации 10 — 70 . Прочность соединения слоев испытывают на раздиран ие.

Результаты приведены в таблице.

Иэ таблицы видно, что использование предлагаемого способа Обеспечивает получение высококачественных электротехнических контактов.

Пример 1. При изготовлении электротехнических контактов осуществляют предварительное плакирование медной ленты алюминием; медная лента толщиной 0,3 мм, марки М1 с плакировкой иэ алюминия марки АД1 толщиной 3 мм. Затем на двухслойl ную медную заготовку со стороны алюминия наносят клиновой рельеф с углом при вершине 40 и высотой 1 мм (что сОставгяет 3,3 толщины слоя меди двухслойной плакировки). Цилиндрическую заготовку диаметром 50 мм подвергают очистке металлическими щетками и обеэжириванию авиационным бензином. Плакировку под5 вергают обеэжириванию авиационным бензином. Собирают пакет и нагревают до

300 С с выдержкой при этой температуре в течение 15 мин. Затем пакет осаживают со скоростью 10 с при обжатии пакета 50%.

-1 -1

10 Прочность соединения слоев испытывают на раздирание.

Прочность соединения 54-60 МПа, дефекты плакировки отсутствуют.

Пример 2. Плакировку иэ меди в

15 сочетании с алюминием (толщина медного слоя 0,3 мм, толщина алюминия 3 мм) Гюдвергают очистке со стороны алюминия и наносят со стороны алюминия клиновой рельеф с углом при вершине 60 и высотой

20 1,5 мм (5 толщин медного слоя). Цилиндрическую алюминиевую заготовку диаметром

50 мм подвергают очистке. Собирают пакет и нагревают до 300 С с выдержкой при этой температуре 15 мин,Пакет осаживают со ско25 ростью 1 10 с и степенью деформации 50

-1

Прочность соединения слоев полученного биметаллического образца 57 — 62 МПа, дефекты плакировки отсутствуют.

30 Формула изобретения

Способ получения электротехнических

КоНТВКТоВ на основе алюминия и его сплавов, включающий предварительное плакирование меди алюминием, сборку пакета с

35 алюминиевой заготовкой, его нагрев и деформацию, при температуре горячей деформацииалюминия, отл ича ющийс я тем, что, с целью повышения качества электротехнических контактов, на предварительно

40 плакированной медной заготовке со стороны алюминия выполняют клиновой рельеф с углом при вершине 10 — 70, высотой 2-7 толщины медного слоя, алюминиевую заготовку выполняют в виде цилиндра, дефор45 мацию пакета осуществляют осадкой со скоростью10 -510 c,степеньюдеформа-2 - 2 -1 ции 20 — 50, 1691013

П очность с епления слоев слоев Р

/ Си

Угол елье а, г а

10 20 30 40 50 60 70 лагаемый способ

Способ-и ототип

Р=43 МПа1

При скорости деформации < 10 с Р< 42 МПа

При скорости деформации > 5x10 с — разрывы меди

2 -1

При степени деформации <20 Р< 42 МПа

П и степени е о ма ии >50 — аз ывы ме и

" Разрывы меди

Составитель И.Николаева

Редактор Л,Веселовская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Øàðoøè

Заказ 3888 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1,0

1;5

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

7,5

8,0

37

42

42

42

42

42

42

42х х

44

44

46 х

46х

46

47

48

49

51

52

53Х

53х

49

52

54

56

59

60Х

60Х

42

52

54

57

61

62

65Х

66х

42

56

62

66

72

73х

74х

41

42

66

68

72

74

81"

82"

41

42

78

83

91

92"

92х

41"

42х

70х

76х

82х

86х

93х

105Х

1 05х

1 P5х

41х

42"

71"

78х

83Х

88Х

ggх

109"

1 10х

110х