一种铜铬铌合金、制备方法及真空灭弧室与流程

本申请属于材料科学与冶金工程领域，具体涉及一种铜铬铌合金、制备方法及真空灭弧室。

背景技术：

1、随着全球对气候变化的关注增加，要求在72.5kv、126kv、252kv电压等级用真空开关代替sf6开关，以减少sf6温室气体对气候变暖的影响。随着电压等级的提升，灭弧室尺寸也不断加大，灭弧室开断过程开距也加大，开断过程中的开合力也在加大，再加之开断过程中电弧能量升高，对触头杯材料及导电杆材料的耐高温软化性能提出了更高的要求，现有真空灭弧室的导电杆和触头杯主要采用无氧铜材和少量的cucr材料制备，但这两种材料在真空灭弧室生产过程中，经过高温（820℃~850℃）真空钎焊后，强度均大幅下降（下降幅度超过50%以上），在较高频次使用时会出现动导电杆弯曲、墩粗等变形问题，大大降低真空灭弧室的使用寿命，并且会造成严重故障，导致无法迅速、可靠、安全地切断电源。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种铜铬铌合金、制备方法及真空灭弧室，本申请能够提高铜铬铌合金的机械性能和导电性。

2、一种铜铬铌合金，所述铜铬铌合金的组分以及各组分的质量百分比为：cr3.0~3.5%，nb2.2~3.0%，cu 余量。

3、本申请还提供一种铜铬铌合金制备方法，所述方法包括：将铬块和铌块加热熔化，以制备cr2nb中间合金；将所述cr2nb中间合金与铜棒进行熔炼，以获得cu4cr2nb合金液；对所述cu4cr2nb合金液进行雾化制粉，以获得cu4cr2nb合金粉；将所述cu4cr2nb合金粉进行冷等静压，以获得cu4cr2nb合金棒料；将所述cu4cr2nb合金棒料进行热等静压，以获得cu4cr2nb合金锭；对所述cu4cr2nb合金锭进行热挤压，以获得cu4cr2nb合金锭毛坯；对所述cu4cr2nb合金锭毛坯进行机械加工，以获得铜铬铌合金。

4、可选的，所述cr2nb中间合金的质量百分比为2~7%。

5、可选的，采用梯度式升温对铬块和铌块进行加热熔化。

6、可选的，在1800~1900℃的温度下对所述cr2nb中间合金与铜棒进行熔炼。

7、可选的，对所述cu4cr2nb合金粉进行冷等静压的压力设置为150 ~300mpa，保压时间设置为7~10min。

8、可选的，将所述cu4cr2nb合金棒料进行热等静压，以获得cu4cr2nb合金锭，包括：将所述cu4cr2nb合金棒料包上钢套，形成包套；对包套进行加热，加热完毕后，对包套进行除气；除气完毕后，对包套进行封焊，并对封焊后的包套进行烧结，保压冷却后获得cu4cr2nb合金锭。

9、可选的，对包套进行加热的加热温度为500~600℃。

10、可选的，在800~950℃的温度下对所述cu4cr2nb合金锭进行热挤压。

11、此外，本申请还提供一种真空灭弧室，所述真空灭弧室包括触头，所述触头采用铜铬铌合金制备，所述铜铬铌合金由如前任一项所述的一种铜铬铌合金制备方法制备获得。

12、与现有技术相比，本申请能够带来以下有益效果：本申请采用合金粉先冷等静压再热等静压得到铜铬铌合金棒料，相比直接将铜铬铌合金粉包套再热等静压，大大减少了热等除气过程棒料的变形程度，提高了加工过程中材料的利用率；另外，将棒料再通过热挤压变形处理，得到接近产品尺寸的毛坯形状，又进一步提升了毛坯阶段材料的利用率，使得产品的材料利用率进一步提升，大大降低了产品生产成本。

技术特征：

1.一种铜铬铌合金，其特征在于，所述铜铬铌合金的组分以及各组分的质量百分比为：

2.一种铜铬铌合金制备方法，其特征在于，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的一种铜铬铌合金制备方法，其特征在于，所述cr2nb中间合金的质量百分比为2~7%。

4.根据权利要求2所述的一种铜铬铌合金制备方法，其特征在于，采用梯度式升温对铬块和铌块进行加热熔化。

5.根据权利要求2所述的一种铜铬铌合金制备方法，其特征在于，在1800~1900℃的温度下对所述cr2nb中间合金与铜棒进行熔炼。

6.根据权利要求2所述的一种铜铬铌合金制备方法，其特征在于，对所述cu4cr2nb合金粉进行冷等静压的压力设置为150~300mpa，保压时间设置为7~10min。

7.根据权利要求2所述的一种铜铬铌合金制备方法，其特征在于，将所述cu4cr2nb合金棒料进行热等静压，以获得cu4cr2nb合金锭，包括：

8.根据权利要求6所述的一种铜铬铌合金制备方法，其特征在于，对包套进行加热的加热温度为500~600℃。

9.根据权利要求2所述的一种铜铬铌合金制备方法，其特征在于，在800~950℃的温度下对所述cu4cr2nb合金锭进行热挤压。

10.一种真空灭弧室，其特征在于，所述真空灭弧室包括触头，所述触头采用铜铬铌合金制备，所述铜铬铌合金由权利要求2至9任一项所述的一种铜铬铌合金制备方法制备获得。

技术总结本申请公开了一种铜铬铌合金、制备方法及真空灭弧室，所述制备方法包括：将铬块和铌块加热熔化，以制备获得Cr2Nb中间合金；将所述Cr2Nb中间合金与铜棒进行熔炼，以获得Cu4Cr2Nb合金液；对所述Cu4Cr2Nb合金液进行雾化制粉，以获得Cu4Cr2Nb合金粉；将所述Cu4Cr2Nb合金粉进行冷等静压，以获得Cu4Cr2Nb合金棒料；将所述Cu4Cr2Nb合金棒料进行热等静压，以获得Cu4Cr2Nb合金锭；对所述Cu4Cr2Nb合金锭进行热挤压，以获得Cu4Cr2Nb合金锭毛坯；对所述Cu4Cr2Nb合金锭毛坯进行机械加工，以获得铜铬铌合金。本申请能够提高铜铬铌合金的各项性能。技术研发人员：杨晓青,王文斌,王小军,李鹏,王勇,张石松受保护的技术使用者：陕西斯瑞新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6