觸頭材料用銅合金電擊穿性能研究.pdf

1、Cu-Cr合金由于其良好的抗熔焊性，耐電壓強度高和截流值低等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于中高壓大功率真空開關(guān)中，有著廣闊的發(fā)展前景。 根據(jù)真空開關(guān)觸頭材料的性能要求，設(shè)計了Cu-25％Cr-(0.06-0.2)％RE合金，自制了一臺真空電擊穿特性測試儀，進行了Cu-Cr-RE真空觸頭材料的電擊穿試驗。 真空電擊穿特性測試儀主要由擊穿電源、真空獲得設(shè)備、真空室、傳動機構(gòu)、測量設(shè)備和其他一些輔助設(shè)備構(gòu)成。 測試了Cu-Cr-

2、RE合金電擊穿前后的顯微組織和硬度。結(jié)果表明，稀土元素的加入能使Cu-25％Cr合金的顯微組織明顯細化，且Cu-25％Cr-0.2％RE的組織較Cu-25％Cr-0.06％RE更加細小均勻；Cu-Cr-RE合金電擊穿后的顯微硬度較擊穿前有明顯提高，電擊穿后Cu-25％Cr-0.06％RE的顯微硬度提高的幅度最大；添加一定量的稀土元素可以顯著提高材料的顯微硬度，在鍛態(tài)下和電擊穿后，Cu-25％Cr-0.2％RE合金的顯微硬度提高的幅度更大

3、。 其次，研究了Cu-Cr-RE合金的電擊穿性能。結(jié)果表明，添加一定量的稀土元素能顯著提高材料的耐電壓強度，Cu-25％Cr-0.2％RE合金的耐電壓強度提高的幅度更大；Cu-Cr-RE合金都存在“老煉現(xiàn)象”。 電擊穿過程中，電流一定時，隨著兩觸頭間距離的增大，Cu-Cr-RE合金試樣陰陽兩極間電壓也增大；兩觸頭間距離一定時，隨著電流的增大，Cu-Cr-RE合金試樣陰陽兩極間電壓也增大?；旌舷⊥梁孔罡叩腃u-25％Cr

4、-0.2％RE合金試樣所對應(yīng)的電弧電壓最高，滅弧距離最短，對應(yīng)的截止電壓最低；不加稀土元素的Cu-25％Cr合金試樣對應(yīng)的電弧電壓最低，電弧截止距離最長，對應(yīng)的截止電壓最高；稀土元素的加入提高了觸頭間放電電弧的電阻，擊穿電流和兩觸頭間距離一定時，Cu-25％Cr-0.2％RE合金的電弧電阻最大，這將有利于觸頭間電弧的熄滅，減輕觸頭材料的燒損，提高觸頭材料的性能和使用壽命。 最后，論文研究了Cu-Cr-RE合金的抗熔焊性和耐電弧侵