彈簧觸指是SF6封閉式組合電器的重要零部件,自國產(chǎn)化以來,制造工藝有了很多改善,但是焊點的抗拉強度不高,質(zhì)量有波動性。本文重點研究影響CuCo2Be材料的彈簧觸指焊點強度的因素,并改善制造過程中的工藝參數(shù)。本文分別設(shè)計不同的母材拉拔加工率、不同的焊接工藝處理下形成的焊點樣件以及采用不同的熱處理工藝,研究這些參數(shù)對焊點組織及強度的影響。分別采用金相顯微鏡和場發(fā)射掃描電子顯微鏡檢測分析了焊縫組織的形貌和時效析出物,使用顯微維氏硬度計分析其硬度變化,使用拉壓試驗機測量抗拉強度。結(jié)果表明,隨著線材的加工率增大,母材和焊點抗拉強度曲線左移,抗拉強度峰值提高。焊接參數(shù)直接決定了焊點的質(zhì)量,短時內(nèi)釋放熱量過大時,焊點下凹,熔合區(qū)孔隙變多,抗拉強度下降。焊縫區(qū)域為枝晶形貌,組織內(nèi)的鑄造遺留化合物消失。熱影響區(qū)為受熱再結(jié)晶形成的等軸晶形貌。經(jīng)熱處理強化后,焊縫區(qū)硬度要高于母材,熱影響區(qū)的硬度略低于母材,在抗拉試驗中往往從熱影響區(qū)處斷開。相比鎢極氬弧焊接,激光焊接的焊縫區(qū)、熱影響區(qū)更小,抗拉強度更加穩(wěn)定。顯微組織觀察與性能分析表明,在進行時效處理時,焊點強度與母材強度強化的進度并不完全一致。在欠時效溫度的... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１?－２彈簧觸指簧圈的自然狀態(tài)和壓縮狀態(tài)??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｓｔａｔｅ?ｏｆ?ｃａｎｔｅｄ?ｃｏｉｌ?ｓｐｒｉｎｇ??

?＾???⑷?１?＾ＴＪ１＼?（ｂ）??ｔ?：?：：；ｒ〉??〇０?１０?２０?３０?４０?５０??壓縮率（＊）??圖１－３彈簧觸指的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢ｗ??Ｆｉｇ．?１－３?（ａ）?Ｓｔｒｅｓｓ?ａｎｄ?ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ?ａｎｄ?（ｂ）?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ｒｏｕｇｈ?ｃｏｎｔａｃｔ?ｓｕｒｆａｃｅ??在輸變電裝備中，如ＧＩＳ、斷路器、電纜附件等，對電路連接部分既有導(dǎo)電??性的需求，又有機械連接可靠性的要求，但這兩個需求對于金屬材料來說，往??往很難都實現(xiàn)。常規(guī)做法是采用導(dǎo)電好的銅、鋁等做導(dǎo)電體，用鋼做支撐或者??約束，例如梅花觸頭，缺點是制造復(fù)雜，體積大，成本高。在導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)中，??主要有兩種運動狀態(tài)：一是靜態(tài)，二是動態(tài)。靜態(tài)結(jié)構(gòu)指兩個部件通過彈簧觸??指結(jié)構(gòu)連接后，保持靜止、沒有相對運動的狀態(tài)；動態(tài)結(jié)構(gòu)指兩個部件在工作??時有相互運動的狀態(tài)，例如導(dǎo)電體反復(fù)在觸座中完全脫離、插入，以實現(xiàn)電路??的閉合、開斷。這些要求提高了導(dǎo)電連接件的標準。隨著高強度鈹銅合金的廣??泛應(yīng)用，用鈹銅合金制造的彈簧觸指，基本滿足了導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)件的使用需求。??鈹銅合金制造的彈簧觸指結(jié)構(gòu)主要用于各類導(dǎo)體的連接結(jié)構(gòu)內(nèi)。結(jié)構(gòu)見圖??１－４，包括觸指座、觸指、導(dǎo)電桿，起到導(dǎo)電、機械連接及電磁屏蔽的作用。由??于是多點接觸，大電流被均分至每個簧圈上，實際通過的電流并不大，這就提??高了彈簧觸指的通流能力；同時，較好的力學(xué)性能也讓其工作時的穩(wěn)定性得到??提商。??１彈簧觸指??圖１－４彈簧觸指在ＧＩＳ母線連接上的應(yīng)用??Ｆｉｇ．?１－４?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃａｎｔｅｄ?ｃｏｉｌ?ｓｐｒ

?＾???⑷?１?＾ＴＪ１＼?（ｂ）??ｔ?：?：：；ｒ〉??〇０?１０?２０?３０?４０?５０??壓縮率（＊）??圖１－３彈簧觸指的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢ｗ??Ｆｉｇ．?１－３?（ａ）?Ｓｔｒｅｓｓ?ａｎｄ?ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ?ａｎｄ?（ｂ）?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ｒｏｕｇｈ?ｃｏｎｔａｃｔ?ｓｕｒｆａｃｅ??在輸變電裝備中，如ＧＩＳ、斷路器、電纜附件等，對電路連接部分既有導(dǎo)電??性的需求，又有機械連接可靠性的要求，但這兩個需求對于金屬材料來說，往??往很難都實現(xiàn)。常規(guī)做法是采用導(dǎo)電好的銅、鋁等做導(dǎo)電體，用鋼做支撐或者??約束，例如梅花觸頭，缺點是制造復(fù)雜，體積大，成本高。在導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)中，??主要有兩種運動狀態(tài)：一是靜態(tài)，二是動態(tài)。靜態(tài)結(jié)構(gòu)指兩個部件通過彈簧觸??指結(jié)構(gòu)連接后，保持靜止、沒有相對運動的狀態(tài)；動態(tài)結(jié)構(gòu)指兩個部件在工作??時有相互運動的狀態(tài)，例如導(dǎo)電體反復(fù)在觸座中完全脫離、插入，以實現(xiàn)電路??的閉合、開斷。這些要求提高了導(dǎo)電連接件的標準。隨著高強度鈹銅合金的廣??泛應(yīng)用，用鈹銅合金制造的彈簧觸指，基本滿足了導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)件的使用需求。??鈹銅合金制造的彈簧觸指結(jié)構(gòu)主要用于各類導(dǎo)體的連接結(jié)構(gòu)內(nèi)。結(jié)構(gòu)見圖??１－４，包括觸指座、觸指、導(dǎo)電桿，起到導(dǎo)電、機械連接及電磁屏蔽的作用。由??于是多點接觸，大電流被均分至每個簧圈上，實際通過的電流并不大，這就提??高了彈簧觸指的通流能力；同時，較好的力學(xué)性能也讓其工作時的穩(wěn)定性得到??提商。??１彈簧觸指??圖１－４彈簧觸指在ＧＩＳ母線連接上的應(yīng)用??Ｆｉｇ．?１－４?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃａｎｔｅｄ?ｃｏｉｌ?ｓｐｒ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]時效時間對Cu-Be-Ni合金組織和性能的影響[J]. 朱科研,李兆鑫,王琳琳,賈焱迪,周延軍,周志云,牛立業(yè).  材料熱處理學(xué)報. 2019(10)
[2]時效時間對Cu-0.2Be-0.5Co合金組織及性能的影響[J]. 王迎鮮,賈淑果,周延軍,宋克興,李周.  金屬熱處理. 2017(11)
[3]C18000銅合金激光焊縫組織和力學(xué)性能[J]. 祁小勇,張威,余世文,葉兵,王愛華.  激光與光電子學(xué)進展. 2017(07)
[4]鈹青銅薄片微電阻點焊工藝及接頭組織性能研究[J]. 付強,張成聰,陳玉華,黃永德.  熱加工工藝. 2015(15)
[5]Precipitation Behavior of Cu-1.9Be-0.3Ni-0.15Co Alloy During Aging[J]. Yan-Chuan Tang,Yong-Lin Kang,Li-Juan Yue,Xiao-Liang Jiao.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(03)
[6]時效溫度對鈹青銅彈性元件組織及性能的影響[J]. 李銀珍,衛(wèi)惠,楊立強,張麗萍,裴俊平.  理化檢驗(物理分冊). 2014(08)
[7]鈹青銅中β相與γ相的鑒別方法[J]. 劉淑鳳,夏雯,張智慧,張麗民.  理化檢驗(物理分冊). 2014(01)
[8]鈹青銅彈簧觸指焊接及熱處理關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 韓麗娟,王路平,張金嶺,李亞磊,郝留成.  新技術(shù)新工藝. 2013(08)
[9]基于數(shù)字圖像處理的GCr15軸承鋼金相組織定量分析[J]. 靳伍銀,趙霞霞,祁曉玲,剡昌鋒,師燚.  蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[10]QBe1.9和Cu-0.5Cr-0.2Zr合金顯微組織及焊接性能分析[J]. 趙江濤,陳文革,陳景愛.  金屬熱處理. 2012(12)

碩士論文
[1]QBe2/Q235的爆炸焊接工藝及其界面結(jié)構(gòu)性能的研究[D]. 侯書增.河南科技大學(xué) 2010
[2]超聲輔助WC-Co/BeCu電阻釬焊工藝研究[D]. 陸永飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3558604