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公开(公告)号：CN109346353B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201811267429.1
申请日：2018-10-29
申请人： 中国科学院力学研究所
IPC分类号： H01H11/04
摘要： 本发明提供一种高硬度高电导率梯度结构Cu‑Cr合金触头的制备方法，包括如下步骤：选择Cr含量在20～60wt.％的两块Cu‑Cr合金基材分别作为静端和动端；将激光原位设备的激光参数调整至等于或大于常规激光扫描时参数的1/3，然后使激光器产生连续激光对静端表面层进行激光扫描；将激光参数调整至等于或低于常规激光扫描时参数的1/3，然后使激光器产生连续激光对动端表面层进行激光扫描，扫描完成后取下动端；以两块熔覆层厚度不同的触头组成方式来作为同一真空灭弧室的静端和动端，且静端的熔覆层厚度大于动端的熔覆层厚度。本发明使触头材料的接触电阻、耐冲击电压值与容性负载开断能力产生变化，可以满足动、静触头设计的专业要求，提升综合开断能力。
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公开(公告)号：CN105821361A
公开(公告)日：2016-08-03
申请号：CN201610157060.3
申请日：2016-03-18
申请人： 中国科学院力学研究所
CPC分类号： C22F3/00 , G06F17/5009
摘要： 本发明提供了一种调整铜铬合金触头表面激光改性时运动轨迹的方法，包括：步骤100，获取待加工铜铬合金触头的几何形状、尺寸和改性后的性能要求，以及激光改性时的参数；步骤200，利用上述信息，通过数值计算建立仿真模型，得到优化后的符合当前铜铬合金触头激光改性的轨迹运行模型；步骤300，根据轨迹运行模型给出的运行路线并按预定的激光加工参数，对铜铬合金触头进行表面激光改性。本发明的方法可以在激光改性时，使激光在达到改性目的的同时，提高熔池的冷却和移动速度，有效地降低热应力并且降低热应力变化幅度，使激光的能量均匀地作用于铜铬合金触头的表面，降低铜粗糙度和提高平整度，并形成均匀的高性能铜铬合金触头表面细晶层。
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公开(公告)号：CN109252118B
公开(公告)日：2019-10-01
申请号：CN201811267439.5
申请日：2018-10-29
申请人： 中国科学院力学研究所
IPC分类号： C22F1/08
摘要： 本发明提供一种Cu‑Cr合金表面纳米结构的制备方法，包括如下步骤：选取Cr粒子尺寸在70～150um的Cu‑Cr合金基材，对其表面进行打磨和清洁；然后放置工作台上；设置激光原位设备的表面处理工艺参数，同时将激光光斑尺寸设定为20～100μm，然后对Cu‑Cr合金基材工作面进行激光表面自动处理；打开红外测温仪，测量激光处理Cu‑Cr合金基材表面时表面的温度，并通过控温夹具将Cu‑Cr合金基材表面温度控制在300～1000K之间。本发明采用与Cr粒子同径大小的激光光斑，当施加在合金表面时，会导致照射点迅速升温，而Cu的高热导可以产生极大的冷却速度，这使得熔池内部的过冷度高达150～300K，极大地降低了Cr颗粒的临界形核半径，从而在Cu‑Cr合金基材的表面形成一层具有纳米结构的细化层。
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公开(公告)号：CN109280867A
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201811267433.8
申请日：2018-10-29
申请人： 中国科学院力学研究所
IPC分类号： C22F1/08
CPC分类号： C22F1/08
摘要： 本发明提供一种Cu-Cr合金基材表面层中Cr相粒子均匀弥散化方法，包括如下步骤：选择Cr含量在20～60wt.％的Cu-Cr合金基材，对其表面进行打磨和清洁；放置在惰性气体保护仓内的工作台上；将激光原位设备的激光参数调整至小于常规激光原位合金化时参数的1/3，对Cu-Cr合金基材进行一次连续激光扫描；将激光原位合金化的工作平台进行水平旋转，将激光参数调整至大于常规激光原位合金化时参数的1/3后，以偏离第一次扫描轨迹的扫描方式对Cu-Cr合金基材进行二次连续激光扫描。本发明在Cu-Cr合金的表面层形成球形、弥散分布的显微组织，表面区域的成分配比不发生变化，大幅提高了Cu-Cr合金的力学性能(硬度、拉伸强度)和极大提升了材料的电学性能。
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公开(公告)号：CN105821361B
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201610157060.3
申请日：2016-03-18
申请人： 中国科学院力学研究所
摘要： 本发明提供了一种调整铜铬合金触头表面激光改性时运动轨迹的方法，包括：步骤100，获取待加工铜铬合金触头的几何形状、尺寸和改性后的性能要求，以及激光改性时的参数；步骤200，利用上述信息，通过数值计算建立仿真模型，得到优化后的符合当前铜铬合金触头激光改性的轨迹运行模型；步骤300，根据轨迹运行模型给出的运行路线并按预定的激光加工参数，对铜铬合金触头进行表面激光改性。本发明的方法可以在激光改性时，使激光在达到改性目的的同时，提高熔池的冷却和移动速度，有效地降低热应力并且降低热应力变化幅度，使激光的能量均匀地作用于铜铬合金触头的表面，降低铜粗糙度和提高平整度，并形成均匀的高性能铜铬合金触头表面细晶层。
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公开(公告)号：CN106001005A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610391512.4
申请日：2016-06-06
申请人： 中国科学院力学研究所
IPC分类号： B08B7/00
CPC分类号： B08B7/0042
摘要： 本发明提供了一种铜铬合金触头的激光清洗方法，包括如下步骤：步骤100，将待清洗的铜铬合金触头放置在可控氧含量的操作室内，并利用控温夹具将所述铜铬合金触头固定住；步骤200，根据所述铜铬合金触头的污染类型和污染程度，选择使用的激光器类型并调整激光器清洗时的参数；步骤300，控制激光器沿设定的路线对铜铬合金触头的表面进行逐步且全面的清洗。本发明的清洗方法采用轨迹清洗方式，可以去除铜铬合金触头表面的氧化、油污、水污或其它固体颗粒污染等，能够获得比常规激光清洗更高的表面质量，更加适应生产加工的快速流程。
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公开(公告)号：CN109252118A
公开(公告)日：2019-01-22
申请号：CN201811267439.5
申请日：2018-10-29
申请人： 中国科学院力学研究所
IPC分类号： C22F1/08
摘要： 本发明提供一种Cu-Cr合金表面纳米结构的制备方法，包括如下步骤：选取Cr粒子尺寸在70～150um的Cu-Cr合金基材，对其表面进行打磨和清洁；然后放置工作台上；设置激光原位设备的表面处理工艺参数，同时将激光光斑尺寸设定为20～100μm，然后对Cu-Cr合金基材工作面进行激光表面自动处理；打开红外测温仪，测量激光处理Cu-Cr合金基材表面时表面的温度，并通过控温夹具将Cu-Cr合金基材表面温度控制在300～1000K之间。本发明采用与Cr粒子同径大小的激光光斑，当施加在合金表面时，会导致照射点迅速升温，而Cu的高热导可以产生极大的冷却速度，这使得熔池内部的过冷度高达150～300K，极大地降低了Cr颗粒的临界形核半径，从而在Cu-Cr合金基材的表面形成一层具有纳米结构的细化层。
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公开(公告)号：CN105839037B
公开(公告)日：2018-01-16
申请号：CN201610157029.X
申请日：2016-03-18
申请人： 中国科学院力学研究所
摘要： 本发明提供了一种铜铬合金触头的激光表面改性方法，包括如下步骤：步骤100，将待加工的铜铬合金触头放置在可控氧含量的操作室内，并利用控温夹具将所述铜铬合金触头固定住；步骤200，根据对所述铜铬合金触头的改性要求，选择使用的激光类型并调整激光的加工参数；步骤300，控制激光沿规定的路线对所述铜铬合金触头的表面进行逐步且全面的加工，得到在表面形成10～300μm细晶层的铜铬合金触头，在所述细晶层中，铬颗粒的粒度小于1μm。本发明的方法对基体产生的热影响小，除了提高屈服强度、拉伸强度和硬度等机械性能外，还可能够在铜铬合金触头的表面形成更致密的细晶层，大大降低触头表面的粗糙度，提高铜铬合金触头的电学性能和分断电流能力。
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公开(公告)号：CN109346353A
公开(公告)日：2019-02-15
申请号：CN201811267429.1
申请日：2018-10-29
申请人： 中国科学院力学研究所
IPC分类号： H01H11/04
摘要： 本发明提供一种高硬度高电导率梯度结构Cu-Cr合金触头的制备方法，包括如下步骤：选择Cr含量在20～60wt.％的两块Cu-Cr合金基材分别作为静端和动端；将激光原位设备的激光参数调整至等于或大于常规激光扫描时参数的1/3，然后使激光器产生连续激光对静端表面层进行激光扫描；将激光参数调整至等于或低于常规激光扫描时参数的1/3，然后使激光器产生连续激光对动端表面层进行激光扫描，扫描完成后取下动端；以两块熔覆层厚度不同的触头组成方式来作为同一真空灭弧室的静端和动端，且静端的熔覆层厚度大于动端的熔覆层厚度。本发明使触头材料的接触电阻、耐冲击电压值与容性负载开断能力产生变化，可以满足动、静触头设计的专业要求，提升综合开断能力。
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公开(公告)号：CN106001005B
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201610391512.4
申请日：2016-06-06
申请人： 中国科学院力学研究所
IPC分类号： B08B7/00
摘要： 本发明提供了一种铜铬合金触头的激光清洗方法，包括如下步骤：步骤100，将待清洗的铜铬合金触头放置在可控氧含量的操作室内，并利用控温夹具将所述铜铬合金触头固定住；步骤200，根据所述铜铬合金触头的污染类型和污染程度，选择使用的激光器类型并调整激光器清洗时的参数；步骤300，控制激光器沿设定的路线对铜铬合金触头的表面进行逐步且全面的清洗。本发明的清洗方法采用轨迹清洗方式，可以去除铜铬合金触头表面的氧化、油污、水污或其它固体颗粒污染等，能够获得比常规激光清洗更高的表面质量，更加适应生产加工的快速流程。
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