CuW触头着色探伤缺陷的研究

重点研究了CuW触头产品着色探伤缺陷的种类、缺陷材料机械性能、缺陷材料断口形貌宏观分析,提出了CuW触头着色探伤缺陷的判定原则和方法。材料性能试验结果表明,着色探伤缺陷产品中具有CuW疏松、CuW-Cu界面裂纹、Cu端裂纹和Cu端疏松缺陷的材料其抗拉强度、硬度低于无缺陷材料,不符合CuW触头的技术要求;具有CuW-Cu界面气孔缺陷的材料其抗拉强度与无缺陷材料相当,符合CuW触头的技术要求。通过对CuW触头着色探伤缺陷断口组织形貌宏观分析,发现着色探伤缺陷部位是CuW触头的内部缺陷组织,材料缺陷具有一定的深度,在材料受力时预先开裂,产生了应力集中,减少了材料的受力面积,使CuW触头的机械性能降低,这是导致CuW触头着色探伤缺陷机械性能低的原因。     

氮气氛烧结CuW/Cu触头材料结合强度的研究

重点研究了氮气氛烧结方法制造的CuW/Cu高压开关触头材料的结合强度,并比较了不同制造方法对CuW/Cu触头材料结合强度的影响。材料抗拉强度试验结果显示,氮气氛烧结方法制造的CuW/Cu触头材料具有最高抗拉强度,达到275MPa以上,能够满足超高电压GIS的技术要求。通过对断口的扫描电镜分析,发现氮气氛烧结的CuW/Cu触头材料结合面无氧化、无碳化、无杂质析出,材料的组织致密、孔隙少,W颗粒大小分布均匀、被Cu均匀包覆。结合面纯净和Cu端材料的高硬度可能是导致氮气氛烧结CuW/Cu触头材料结合强度高的主要原因。     

高钨含量铜钨触头材料裂纹机理探讨

本文基于力学及热学观点，从CuW触头生产工艺出发结合电弧对触头的侵蚀作用，分析了CuW触头材料袭纹形成机理及在后续燃弧过程中的扩展路径及相关行为，认为影响裂纹形成及扩展的主要因素为：（1）钨粉粒度及空间架构，（2）Cu/W之间的界面，（3）表面润湿性。     

钨粉粒径对熔渗法制备的CuW触头材料硬度的影响

本文研究了钨粉粒径对熔渗法制备CuW触头材料硬度的影响。结果表明：钨粉粒径过大时,会降低CuW触头材料的硬度;钨粉粒径过细小时,易在CuW触头材料中产生铜的富集;钨粉粒径5－7μm比较合适。     

CuW触头材料的制备及失效分析

总结了CuW触头的制备技术;探讨了CuW材料在电触头应用过程中的各种失效形式;提出了改进CuW触头材料性能的方向。     

熔渗法CuW触头材料W骨架压坯密度理论计算公式的研究

从理论上推导出熔渗法CuW触头材料W骨架压坯密度的理论计算公式和CuW合金化学成分与W骨架压坯密度的关系公式,分析并提出了W骨架压坯密度的控制范围。用化学分析方法测定了CuW合金的化学成分,用分析天平测试了CuW合金的密度。结果显示：熔渗方法制造的CuW触头材料,使用压坯密度理论计算公式确定的W骨架压坯,熔渗Cu后CuW合金实际化学成分与成分设定值吻合很好,CuW合金实际密度与密度设定值也吻合很好,并符合GB／T8320标准和用户的使用要求。实验证明,用熔渗法CuW触头材料W骨架压坯密度的理论计算公式,能正确地计算出W骨架压坯的密度,是一种合理的计算方法．对CuW触头材料的制造具有指导意义。     

AgW60、CuW60与Cu触头材料在DC 270V/200A下对称与非对称配对时的电接触试验

利用触头材料模拟试验装置,在直流电压、电流为DC 270 V/200 A,环境气氛为CO2与N2的情况下,开展了AgW60、CuW60和Cu三种触头材料对称和非对称配对时的触头侵蚀量、接触电阻及分断燃弧时间试验研究。试验表明,触头侵蚀的材料转移方向随气氛改变而可能发生逆转,CO2和N2两种气氛中的触头材料接触电阻值差异较小,两种气氛中不同触头材料燃弧时间大小顺序基本一致。     

铜钨触头电烧蚀机理探讨

通过扫描电镜、三维显微镜等设备分析CuW触头开断后的烧蚀形貌,讨论了CuW触头通电时烧蚀机理。分析结果表明,CuW触头在开断烧蚀时,烧蚀位置优先出现在Cu聚集区域。而裂纹的形成由触头表面的电弧高温侵蚀引起,而微裂纹在反复电弧烧蚀作用下将成为触头失效的根源。     

CuW/Cu整体触头气孔缺陷的消除

研制了CuW/Cu整体触头的加工工艺,同时探讨改善熔渗质量、消除熔渗气孔的方法,并对采用不同工艺制造CuW/Cu整体触头在性能和显微组织上作了对比分析。结果表明:采用氢气保护熔渗,并真空除气工艺研制的CuW/Cu整体触头密度达到理论密度的99％～100％,硬度、电阻率达到和超过国外相关标准规定的技术指标。在空气断路器、SF_6断路器上得到使用,能满足使用要求。     

真空接触器用AgWC60触头材料及其工艺研究

目前国内真空接触器触头材料主要有Cu—WC、CuW—WC、Cu—W系列,国外普遍采用AgWC触头。与其他触头相比,AgWC具有更好的导电性能,更低的截流值（0．7A）,是接触器触头的理想材料,但因其成本大,价格高,国内尚没有普及,应用限于要求较高的场合,如1．2kV／630A系列真空接触器。我公司应客户要求提供AgWC60触头材料,其性能指标要求如表1所示。     

CuW电触头材料研究综述

CuW电触头材料密度大、膨胀系数小,且具有良好的导电导热性,因此被广泛应用于开关电器领域。本文回顾了CuW电触头材料的发展历史,从制备工艺和优化改性两方面对国内外研究进展进行了总结,分析了国内外CuW电接触材料各种制备技术的优缺点及使用条件,最后提出了CuW电接触材料今后的发展方向,以期为CuW电触头材料的发展提供参考。     

CuW/CrCu触头材料抗拉强度的研究

重点研究了真空烧结方法制造的Cuw／CrCu高压开关弧触头材料的结合强度，并分析了制造方法对Cuw／CrCu触头材料结合强度的影响。在万能材料试验机上进行抗拉强度试验，结果显示，真空烧结方法制造Cuw／CrCu触头材料的抗拉强度最好，可以达到400MPa以上，能够满足超、特高电压和特大容量高压开关的技术要求。通过对断口的扫描电镜分析，发现真空烧结的触头材料结合面杂质含量少、无氧化物、孔隙少，这可能是导致真空烧结Cuw／CrCu触头材料的结合强度高的主要原因。     

机械合金化法制备CuW(85)电接触材料工艺研究

探索了机械合金化制备铜钨复合粉末、冷等静压成型、氢气气氛烧结制备CuW(85)电接触材料的工艺。对所制备的材料进行显微组织观察和性能测试,分析了不同工艺对材料性能的影响。     

电弧作用下铜钨触头材料表面特征及失效机理

阐述了型式试验后铜钨触头材料表面特征,得出铜钨触头材料在电弧作用下产生龟裂纹、裂纹、铜液态孔的主要失效机理及原因,并提出增加触头寿命的措施。     

铜钨触头中频钎焊研究与应用

触头元件由紫铜(铬铜)与(CuW70)组成,在开关设备中起着关键作用,承受高温、高压、耐磨,并有一定的强度要求(冲击),其焊接质量的好坏直接关系到开关产品质量的优劣。笔者单位对触头焊接多采用火焰钎焊,效率低,合格率低,严重地制约着生产。为了解决这个难题,笔者通过大量工艺试验和详细论证认为,高速局部加热,氧化少、硬度降低小,效率高的中频感应加热是触头焊接的最有效的方法。     

CuW/CrCu自力型整体触头界面还原及结合强度

自力型CuW／CrCu整体弧触头的立式熔接工艺是指在立式气氛可控烧结炉内对CuW触头部分与尾部CrCu熔结的过程，是制造整体触头的关键技术。CuW／CrCu整体弧触头的立式熔接首先要对CuW合金的界面进行还原处理，以清除在熔接前由于种种原因界面上出现的氧化夹杂等，确保界面的良好结合，尾部CrCu的cr含量是影响CuW／CrCu界面结合强度的另一重要因素，适当的Cr含量是必须的。     

活化元素对CuW材料热变形性能及组织的影响

研究了含不同微量活化元素的CuW材料经热变形和退火处理后性能的变化。采用扫描电镜分析了材料变形和退火后的组织变化,探讨了活化元素对CuW材料热变形的影响机理。结果表明,在700℃下进行预热后,加入活化元素的CuW材料的热变形性较好。在450℃退火后,含活化元素Cr、Ti的CuW材料变形后具有较高的电导率和硬度。对Cu/W界面的EPMA分析表明,活化元素的添加使Cu/W界面实现了冶金结合,增强了变形中界面的抵抗力,减小了压缩变形中的界面断裂现象。