由于獨特的兩相“假”合金結構,銅鉻合金同時具備Cu組元和Cr組元的優(yōu)點,使其作為真空電觸頭的分斷能力、耐壓、抗熔焊性以及機械性能得到了很大的提升,并已經(jīng)在中壓領域得到廣泛使用。但其高壓、超高壓領域還未能獲得突破,主要原因是由于傳統(tǒng)熔滲制備方法難于制備出晶粒足夠細小、組織均勻、形狀復雜的銅鉻觸頭材料,以至在大的分斷電流情況下抗熔焊性得不到保證、電弧燒蝕情況嚴重。而雙筒同軸送粉式激光增材制造技術的出現(xiàn)為解決上述問題提供了良好的契機。本論文選用CuCr30電觸頭復合材料作為研究對象,采用雙筒同軸送粉技術克服Cu、Cr因密度差造成的難以均勻混粉的問題,采用激光增材制造技術制備出成形性良好的大尺寸CuCr30電觸頭樣件,采用金相、XRD、SEM、EDS等分析測試手段進行微觀組織結構分析,并對所制備試樣進行了電觸頭性能的檢測。采用了控制變量法獲得了激光增材制造技術的基本工藝參數(shù):激光光斑直徑3 mm,送粉速率20 g/min,搭接率30%,45鋼基板厚度15 mm,Z軸提升量△Z 2mm;通過單道試驗、多道單層試驗、交叉試驗確定了三組第一層打印試驗的激光工藝參數(shù);再通過對三組第一層試驗激光參數(shù)進行...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 觸頭材料的發(fā)展歷史
    1.3 Cu-Cr合金的特性
        1.3.1 Cr含量對Cu-Cr觸頭分斷能力的影響
        1.3.2 Cr含量對Cu-Cr觸頭機械性能的影響
        1.3.3 Cr含量對Cu-Cr觸頭導電率、截流值及耐壓強度的影響
        1.3.4 Cr含量對Cu-Cr觸頭熔焊電流及燒蝕率的影響
    1.4 Cu-Cr觸頭材料制備工藝
        1.4.1 混粉燒結法
        1.4.2 熔滲法
        1.4.3 電弧熔煉法
        1.4.4 自蔓延熔鑄法
        1.4.5 真空感應熔煉法
        1.4.6 機械合金化法
        1.4.7 快速凝固法
        1.4.8 激光表面合金化法
    1.5 激光增材制造技術
        1.5.1 選區(qū)激光熔化(SLM)技術
        1.5.2 激光近凈成形(LENS)技術
    1.6 本文研究的目的和主要內(nèi)容
第二章 試驗方法及試驗設備
    2.1 試驗材料
        2.1.1 粉末材料
        2.1.2 基板材料
    2.2 試驗方法
        2.2.1 粉末預處理
        2.2.2 單道試驗
        2.2.3 單層多道試驗
        2.2.4 多道多層試驗
        2.2.5 大塊試驗
    2.3 試驗設備
    2.4 分析檢測設備及方法
        2.4.1 顯微組織分析
        2.4.2 導熱系數(shù)測試
        2.4.3 電導率測試
        2.4.4 硬度測試
        2.4.5 密度測試
        2.4.6 熱膨脹系數(shù)測試
        2.4.7 X射線衍射分析
        2.4.8 掃描電子顯微分析
        2.4.9 電接觸測試設備
第三章 銅鉻電觸頭材料的激光增材制造工藝研究
    3.1 引言
    3.2 基本工藝參數(shù)的確定
        3.2.1 送粉速率及氣流量的確定
        3.2.2 打印路徑設計
        3.2.3 搭接率的確定
        3.2.4 基板厚度的確定
    3.3 激光增材制造第一層銅鉻電觸頭材料
        3.3.1 初步單層工藝參數(shù)的確定
        3.3.2 多道單層未搭接階段
        3.3.3 多道單層半搭接階段
        3.3.4 多道單層搭接偏聚階段
        3.3.5 多道單層最佳搭接階段
    3.4 激光增材制造第二層銅鉻電觸頭材料
    3.5 激光增材制造銅鉻觸頭材料最佳激光工藝參數(shù)
    3.6 本章小結
第四章 激光增材制造銅鉻電觸頭合金的性能
    4.1 引言
    4.2 物理性能
        4.2.1 密度
        4.2.2 導熱系數(shù)
        4.2.3 熱膨脹系數(shù)
        4.2.4 導電率
        4.2.5 硬度
    4.3 電接觸性能
        4.3.1 CuCr30電觸頭材料的質(zhì)量變化
        4.3.2 CuCr30電觸頭材料的燒蝕形貌分析
        4.3.3 電流強度對電接觸參數(shù)的影響
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3852903