权利要求
1.一种铜铬合金触头零件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
安装基板，并于所述基板上打印光标，所述光标与铜铬合金触头目标零件的底面规格一致;
将基体的连接面粘合于所述基板上，获得连接后材料;所述连接面与所述基板上的所述光标吻合;
将所述连接后材料固定于打印仓中，按照预设激光增材制造参数，在所述基体的打印面进行红外激光打印，得到铜铬合金触头零件打印件;
取出所述铜铬合金触头零件打印件进行固溶热处理和分离，再进行槽位和内孔的加工，获得铜铬合金触头目标零件;
其中，所述基体的形状为圆柱体，所述基体的顶面为打印面，所述基体的底面为连接面。
2.根据权利要求1所述的铜铬合金触头零件的制备方法，其特征在于，所述基体为T2纯铜棒或铜铬合金棒，所述基体的高度为所述铜铬合金触头目标零件的1/3~1/2;
其中所述铜铬合金棒中，铬的质量百分比为0.1%~1.5%。
3.根据权利要求1或2所述的铜铬合金触头零件的制备方法，其特征在于，
所述基体的截面直径为20mm~200mm，所述基体的高度为1mm~8mm。
4.根据权利要求1所述的铜铬合金触头零件的制备方法，其特征在于，采用耐高温液体胶将所述基体的连接面粘合于所述基板上，所述耐高温液体胶为多线切割的两相混合胶水。
5.根据权利要求1所述的铜铬合金触头零件的制备方法，其特征在于，所述红外激光打印的原料为铬含量在40wt%~60wt%的铝热法铬粉和余量的气雾化铜粉混合而成的混合粉末，所述铜粉与所述铬粉的粒径均小于200目。
6.根据权利要求1或5所述的铜铬合金触头零件的制备方法，其特征在于，所述红外激光打印包括以下步骤：
在构建平台上铺设一层原料粉末，得到铺粉层;
通过1000W红外激光器熔化所述铺粉层的原料粉末，使其与所述基体的打印面结合，得到单层打印结构;
在所述单层打印结构表面重复设置铺粉层，再重复熔化过程，得到双层打印结构;
持续设置铺粉层并重复熔化过程，直至完成打印。
7.根据权利要求6所述的铜铬合金触头零件的制备方法，其特征在于，所述红外激光打印的光斑大小为60μm~100μm，光斑间距为0.08mm~0.12mm;
所述红外激光打印的打印功率为600W~900W，所述红外激光打印的打印速度为800mm/s~1400mm/s;
所述红外激光打印的铺粉层厚度为0.03mm~0.06mm。
8.根据权利要求1所述的铜铬合金触头零件的制备方法，其特征在于，所述固溶热处理的温度为600℃~850℃，所述固溶热处理的时间为2h~6h。
9.一种铜铬合金触头零件，其特征在于，根据权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的铜铬合金触头零件，其特征在于，所述铜铬合金触头零件中铬颗粒的平均粒度小于5μm，所述铜铬合金触头零件的致密度为99%以上。
说明书
技术领域
[0001]本申请属于触头材料加工技术领域，具体涉及一种铜铬合金触头零件及其制备方法。
背景技术
[0002]触头材料(contact material)是用于开关、继电器、电气连接及电气接插元件的电接触材料，又称电触头材料，一般分强电用触头材料和弱电用触头材料两种。接触器的触头通常采用铜材质，因为铜具有良好的导电性、热导率和延展性，能够满足接触器在电气控制中的高要求。铬是触头材料的后起之秀，铬的抗蚀性强，对氧的亲和力大。在真空开关的开断过程中，铬的蒸发薄膜具有吸气作用，这可以确保灭弧室有恒定的真空度而延长其工作寿命。随着触头材料的发展，铜与铬的合金材料(CuCr)广泛地用于真空开关中，CuCr材料也在SF6断路器中被采用。
[0003]近年来，CuCr材料中的高铬含量触头的制造技术发展则更迅速，同时更高电压等级的使用要求也逐渐具象化，例如高电压等级的铜铬触头需要更高的铬含量、更加细化的铬颗粒、更低的成本、更小的规格、更高的致密度等，以更好地满足应用需求。
[0004]目前可以通过3D打印的方式制备高铬含量触头，来解决铬颗粒度较大以及铬含量较低的问题，但是3D打印的高铬含量触头的致密度仍较低，难以满足使用要求，以及存在基体损耗大的缺陷。
发明内容
[0005]本申请的目的是提供一种铜铬合金触头零件及其制备方法，可以获得高强度以及高致密的铜铬触头。
[0006]为达上述目的，本申请提供了一种铜铬合金触头零件的制备方法，包括以下步骤：
安装基板，并于所述基板上打印光标，所述光标与铜铬合金触头目标零件的底面规格一致;
将基体的连接面粘合于所述基板上，获得连接后材料;所述连接面与所述基板上的所述光标吻合;
将所述连接后材料固定于打印仓中，按照预设激光增材制造参数，在所述基体的打印面进行红外激光打印，得到铜铬合金触头零件打印件;
取出所述铜铬合金触头零件打印件进行固溶热处理和分离，再进行槽位和内孔的加工，获得铜铬合金触头目标零件;
其中，所述基体的形状为圆柱体，所述基体的顶面为打印面，所述基体的底面为连接面。
[0007]上述方案中，本申请选择将基体直接在基板上粘接固定，而基体粘接的位置是通过激光打印轮廓印记的方式进行定位的，准确度非常高，不会造成基体与基板嫁接/复合偏芯而引起基体损耗;并且基体的截面形状是与嫁接的触头底面相同直径的圆柱，采用这种方式生产的高铬含量的铜铬合金触头零件可以节约一半以上的原材料成本。采用本申请上述方案嫁接打印后的铜铬合金触头零件的合金组织细密均匀，铬颗粒的平均粒度小于5μm，经热处理后铜铬合金触头零件的电导率与传统工艺制备的触头零件结果相当，但是其硬度却得到大幅地提高，并同时提升了铜铬触头的耐磨性能、耐腐蚀性能以及开断性能，整个制备方法成本低且简单易推广，适合小批次以及中批次铜铬触头的生产加工。
[0008]优选的，打印前，使用喷砂处理基体的表面。
[0009]优选的，所述基板为尺寸固定的通用打印板，所述基体是与所述铜铬合金触头零件底面规格相同或相似的嫁接使用或复合使用的基座，所述基体的高度为所述铜铬合金触头零件总高度的1/3~1/2。
[0010]优选的，所述基体为T2纯铜棒或铜铬合金棒;
其中所述铜铬合金棒中铬的质量百分比为0.1%~1.5%;
所述基体的截面直径为20mm~200mm，所述基体的高度为1mm~8mm。
[0011]优选的，采用耐高温液体胶将所述基体的连接面粘合于所述基板上，所述耐高温液体胶为多线切割的两相混合胶水。
[0012]优选的，所述红外激光打印的原料为铬含量在40wt%~60wt%的铝热法铬粉和余量的气雾化铜粉混合而成的混合粉末，所述铜粉与所述铬粉的粒径均小于200目。本方案中，采用添加超细晶铬相以及真空感应气雾化技术配合使用，制备细小且均匀分布的铬颗粒和铜颗粒，可以显著提升触头的抗电弧烧蚀性能。
[0013]优选的，所述红外激光打印包括以下步骤：
在构建平台上铺设一层原料粉末，得到铺粉层;
通过1000W红外激光器熔化所述铺粉层的原料粉末，使其与所述基体的打印面结合，得到单层打印结构;
在所述单层打印结构表面重复设置铺粉层，再重复熔化过程，得到双层打印结构;
持续设置铺粉层并重复熔化过程，直至完成打印。
[0014]优选的，所述红外激光打印的光斑大小为60μm~100μm，光斑间距为0.08mm~0.12mm;
所述红外激光打印的打印功率为600W~900W，所述红外激光打印的打印速度为800mm/s~1400mm/s;
所述红外激光打印的铺粉层厚度为0.03mm~0.06mm。
[0015]上述方案中，采用高功率的红外激光增材制造技术，可以有效解决高铬含量触头材料的均匀性和致密性问题，适用于制造形状复杂的触头。
[0016]优选的，所述固溶热处理的温度为600℃~850℃，所述固溶热处理的时间为2h~6h。采用本方案，可以进一步优化铜铬合金触头零件的微观结构和性能。
[0017]优选的，所述分离的过程包括：采用线切割或者手动掰下铜铬合金触头零件。
[0018]优选的，所述槽位和内孔的加工包括：采用机器加工或者线切割的方式进行。
[0019]为达上述目的，本申请还提供了一种铜铬合金触头零件，根据上述的铜铬合金触头零件的制备方法制备得到。
[0020]优选的，所述铜铬合金触头零件中铬颗粒的平均粒度<5μm，所述铜铬合金触头零件的致密度为99%以上。
[0021]综上所述，本申请具有以下优点：
本申请提供了一种铜铬合金触头零件的制备方法，在基体固定过程中，本申请采用粘合技术替代传统的挖孔镶嵌技术，有效减少了基板材料的损耗，降低了成本。此外，本申请采用打印光标定位轮廓的方式，实现了基体的精准定位，无需预留余量材料，从而进一步降低了基体原料成本和加工成本。本申请还结合使用了高功率红外激光器与选择性激光熔化(SLM)进行打印，可以大幅度提高铜铬触头的致密度，使其达到高电压等级的使用标准。
附图说明
[0022]图1为本申请实施例提供的铜铬合金触头零件的制备流程示意图;
图2为本申请实施例2制备的铜铬合金触头零件(CuCr0.5/CuCr50)的100x金相照片。
具体实施方式
[0023]对于现有技术制备高铬含量的铜铬触头的技术，难点之一在于材料的致密度和均匀性，高铬含量的铜铬触头在烧结过程中容易出现孔隙率高、组织不均匀的问题，导致材料的机械强度和耐压性能下降。同时铬颗粒与铜基体之间的密度差异较大，常规混粉工艺也难以实现均匀分布，从而影响触头的电性能。例如传统的粉末冶金制造(混粉+压坯+烧结)技术，其混粉的不稳定性会影响铬分布的均匀性，同时也会存在铬颗粒粗大的问题，导致生产的触头硬度低，从而导致触头使用寿命较短。
[0024]难点之二在于烧结工艺，高铬含量的触头材料在烧结过程中容易出现成分偏析、晶粒粗大等问题，影响材料的微观结构和性能。例如采用真空自耗电弧熔炼制备的触头，其铬颗粒分布较均匀，但是铬颗粒粒度粗大，导致触头提升的性能有限，并且还可能因宏观气孔、夹杂等问题导致材料性能不稳定。
[0025]难点之三还在于杂质的控制，高铬含量触头材料对杂质含量(如氧、氮等)要求更高，传统工艺难以有效控制杂质，从而影响触头的耐电弧烧蚀性能。同时，作为本领域技术人员，发明人也会综合考虑现有技术中如粉末冶金法、熔渗法、真空自耗电弧熔炼法等存在的生产周期长、能耗高、材料利用率低等问题。
[0026]本申请的技术方案是通过SLM嫁接工艺与高功率红外激光器结合使用，克服现有技术中关于混粉不均匀、铬颗粒偏大、基体损耗大以及致密度的问题。其中本申请的SLM嫁接工艺为：通过高能激光束使基材表层与添加材料同步熔化，然后在液态下实现原子级混合并形成冶金结合界面的复合工艺，复合后的材料强度与基体材料相当。
[0027]以下结合实施例对本申请的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本申请，并非用于限定本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0028]如图1所示，本申请提供了一种铜铬合金触头零件的制备方法，包括以下步骤：
安装基板，并于所述基板上打印光标，所述光标与铜铬合金触头目标零件的底面规格一致;
将基体的连接面粘合于所述基板上，获得连接后材料;所述连接面与所述基板上的所述光标吻合;
将所述连接后材料固定于打印仓中，按照预设激光增材制造参数，在所述基体的打印面进行红外激光打印，得到铜铬合金触头零件打印件;
取出所述铜铬合金触头零件打印件进行固溶热处理和分离，再进行槽位和内孔的加工，获得铜铬合金触头目标零件;
其中，所述基体的形状为圆柱体，所述基体的顶面为打印面，所述基体的底面为连接面。
[0029]可以看出，本申请公开的制备工艺，依次通过基体与基板的精准定位粘接、高铬层的SLM打印、固溶结构的调整、低损伤分离零件以及精密加工的过程，生产得到高性能的铜铬合金触头零件。具体的，在基体的固定过程中，采用粘合的方式代替对基板进行挖孔镶嵌的传统方法，减少了基板的损耗。然后通过在基板上打印光标进行精准定位，该光标与铜铬合金触头零件的轮廓一致，可以大幅降低基体材料的成本以及加工的成本，同时可以确保嫁接界面的错位量小，避免电场畸变。使用高功率(1000W)的红外激光器配合选择性激光熔化技术，大幅度提高了铜铬合金触头零件的致密度，使其致密度达到99%以上。该方法最终可以获得低成本、高强度、高致密的铜铬合金触头零件，其铬含量高达40wt%~60wt%，该材料为高铬的铜铬合金与其它低价值纯铜(或铜铬合金，铬质量百分比为0.5%~1.5%)的复合增材打印结构，材料组织均匀、致密性好，进一步提高了铜铬合金触头的强度和抗熔焊性能。本申请打印的铜铬合金触头零件，热处理后导电率可以达到30%IACS~40%IACS，硬度可以达到110HB~150HB，说明采用本申请提供的方法不仅提升了铜铬合金触头本身的性能，还提高了生产效率，降低了生产成本，满足更高电压等级和复杂工况下的应用需求。
[0030]综上，还可以看出，本申请的铜铬合金触头零件是打印于基体上，而不是常规的基板上，简称为嫁接打印，这种打印方式可以增强零件与基体的结合度。本申请的基体在基板上的固定方式为胶粘，代替了常规的在基板上铣孔，然后用基体镶嵌的固定方式，这种粘胶固定基体的方式不仅快而且普适性很高，而铣孔、镶嵌的方式会因为触头规格多变，而导致基板经常挖孔，不能用于打印而造成较多的材料浪费。本申请的铜铬合金触头与基体的打印定位方式为：先根据触头底面规格布图，然后在基板上打印光标印记，之后用胶水将基体和基板对准轮廓粘结，这种对准方式精确度更高。简而言之，本申请通过先打标、再粘胶、最后打印的对准方式保证了嫁接的同轴度和成品率。本申请采用高功率红外激光器配合SLM技术打印，组织致密且均匀，原本使用500W激光器无法打印致密的铜及铜合金零件，在本申请中则可以通过提升功率达到较高的能量密度，进而打印出致密的铜铬合金触头零件。此外，本申请还通过固溶热处理降低了嫁接打印的内应力、硬度或者弹性，同时提高铜铬触头的电导率或者导电性。
[0031]现有技术中还存在以下问题：嫁接或者复合打印铜铬合金时，处理基体的主要方式是磨床打磨，这种打磨后再直接打印的方式很容易引发产品翘边、孔洞等复合不良的缺陷。因此在本申请一些可选的实施例中，打印前，使用喷砂处理基体的表面，可以降低激光反射率，然后采用SLM配合红外激光器嫁接打印，进一步提升复合强度，避免了出现翘边或者孔洞等缺陷。
[0032]简单来说，本申请通过基体的预处理可以为后续打印提供良好的基础，确保打印层与基体的结合强度;再通过控制打印参数与粉末参数，共同影响了熔池的形成和最终结构的致密性;最后再通过热处理进一步优化材料的微观结构，从而提升整体性能。
[0033]在本申请一些可选的实施例中，所述基板为尺寸固定的通用打印板，所述基体是与所述铜铬合金触头零件底面规格相同或相似的嫁接使用或复合使用的基座，所述基体的高度为所述铜铬合金触头目标零件总高度的1/3~1/2。可以理解的是，基体可以是与铜铬合金触头目标零件底面规格相同的嫁接使用的基座，可以是与铜铬合金触头目标零件底面规格相似的嫁接使用的基座，可以是与铜铬合金触头目标零件底面规格相同的复合使用的基座，也可以是与铜铬合金触头目标零件底面规格相似的复合使用的基座。
[0034]本申请中，基体高度占铜铬合金触头目标零件总高度的1/3~1/2，可以确保嫁接打印部分具有良好的机械性能和电性能。使用T2纯铜或低铬含量的铜铬合金作为基体，可以保证触头的导电性和导热性。而直径和高度的特定范围提供了足够的机械强度，便于生产加工。
[0035]在本申请一些可选的实施例中，所述基体为T2纯铜棒或铜铬合金棒;
其中所述铜铬合金棒中铬的质量百分比为0.1%~1.5%;
所述基体的截面直径为20mm~200mm，所述基体的高度为1mm~8mm。基体的尺寸范围可以适配不同规格的触头，例如从微型继电器到高压断路器，通用性强。铜铬合金棒中铬和铜的含量控制可以提高导电性和界面相容性，进而避免高Cr基体与打印层的互扩散。
[0036]在本申请一些具体的实施例中，所述红外激光打印包括以下步骤：
在构建平台上铺设一层原料粉末，得到铺粉层;
通过1000W红外激光器熔化所述铺粉层的原料粉末，使其与所述基体的打印面结合，得到单层打印结构;
在所述单层打印结构表面重复设置铺粉层，再重复熔化过程，得到双层打印结构;
持续设置铺粉层并重复熔化过程，直至完成打印。
[0037]简单来说，本申请使用的SLM是一种增材制造技术，通过逐层铺设粉末材料，并使用高能激光器选择性地熔化粉末来构建三维物体。每一层粉末被熔化后，会与前一层已经固化的部分融合，最终形成完整的零件。在SLM打印过程中，首先会在构建平台上铺设一层非常薄的粉末材料。这些粉末为铬粉和铜粉混合而成的混合粉末。铺粉过程需要精确控制，以确保粉末层的均匀性和适当的厚度。红外激光器是SLM打印机的关键组件之一，其发射的激光能够有效地被金属粉末吸收，从而实现粉末的熔化。
[0038]整个打印过程包括：
1)模型切片：将3D模型转换为STL文件，并通过软件进行切片处理，生成每一层的打印路径。
[0039]2)激光熔化：红外激光器根据切片数据，有选择性地扫描粉末层。激光的能量将粉末加热至熔点，使其熔化并与其他粉末层或基材结合。
[0040]3)逐层构建：打印完成目标层后，系统会再次铺设新的粉末层，并重复激光熔化过程，直到整个模型打印完成，得到铜铬合金触头零件打印件。
[0041]在本申请一些可选的实施例中，采用耐高温液体胶将所述基体的连接面粘合于所述基板上，所述耐高温液体胶为多线切割的两相混合胶水。在本申请中，所述耐高温液体胶为环氧树脂胶，具有高强度、高粘接性、耐化学腐蚀、固化后收缩率低等特点，能够很好地适应多线切割过程中产生的应力和热量。通常，所述耐高温液体胶是双组分的，即需要将A胶和B胶按一定比例混合后使用，且由于固化后的粘接强度很高，因此在将A胶和B胶混合后须在一定时间内完成粘接操作。环氧树脂胶的特点是在需要粘结的位置使用并等待30分钟后即可牢固粘接，在需要去除该环氧树脂胶时，仅需用开水冲刷粘结位置即可。由此可见，该环氧树脂胶具有临时固定力，可以满足打印的振动环境的需求。在本申请中，采用常规市售材料即可达到目的，例如聚力(东莞)新材料科技的环氧树脂AB胶，例如东莞市浩腾胶粘制品的HT-528耐280度高温环氧AB胶，例如东臻科技DZ8180环氧树脂胶AB胶等等。
[0042]在本申请一些可选的实施例中，所述红外激光打印的原料为铬含量在40wt%~60wt%(例如，40wt%，45wt%，50wt%，55wt%，60wt%等)的铝热法铬粉和余量的气雾化铜粉混合而成的混合粉末，所述铜粉与所述铬粉的粒径均小于200目。
[0043]本申请中，混合粉末可以是通过将铜铬触头废料回收后重新制备的混合粉末，进一步降低生产成本。再通过激光铺粉增材的制造方式进行嫁接打印，降低了铜铬材料成本，提高了打印质量以及材料利用率和成品率。其中，铝热法是一种金属热还原法，通常用于生产高纯度的金属粉末。这里的铬粉是指通过铝热法生产的含有40wt%~60wt%铬的粉末，气雾化是一种生产金属粉末的技术，通过快速冷却金属蒸汽使其凝结成粉末，这里的铜粉是作为余量(即除了铬粉之外的另一部分原料)使用。气雾化和铝热法均为本领域常规的技术手段，此处不再赘述。
[0044]在本申请一些可选的实施例中，所述红外激光打印的光斑大小为60μm~100μm，光斑间距为0.08mm~0.12mm;
所述红外激光打印的打印功率为600W~900W，所述红外激光打印的打印速度为800mm/s~1400mm/s;
所述红外激光打印的铺粉层厚度为0.03mm~0.06mm。
[0045]本申请的方案中，SLM铺粉方式和红外激光器可以精确控制打印过程，打印参数的选择有助于实现良好的机械性能和精度。适当的打印功率、速度和层厚可以保证打印质量和效率。超出参数范围的影响：打印功率过高会导致粉末过熔或基体受损，过低则可能导致打印层间结合力不足。打印速度过快会导致打印不均匀，过慢则降低了打印效率。铺粉层层厚过大会降低打印精度，过小则可能导致打印层间结合不良，影响打印结果。本申请的制备方法中通过精确控制红外激光打印参数，将热影响区限制在基材表层，可以避免整体退火。从物理冶金和工艺控制层面保障界面的高强度结合与服役可靠性，解决了传统焊接易退火、开裂等问题。
[0046]在本申请一些可选的实施例中，所述固溶热处理的温度为600℃~850℃(例如600℃，650℃，700℃，750℃，800℃以及850℃等)，所述固溶热处理的时间为2h~6h。热处理可以改善打印件的机械性能和稳定性，使用真空热处理炉可以减少氧化，进而提高触头质量。温度过低可能导致热处理效果不佳，温度过高则可能导致材料过热或变形。本申请中，600℃~850℃的温度范围，既可以消除残余应力，抑制晶粒长大，也可以促进Cr固溶，提升后续时效强化潜力。固溶热处理时间过长则可能导致Cr过度扩散至基体，界面形成贫Cr区。
[0047]在本申请一些可选的实施例中，所述分离的过程包括：采用线切割或者手动掰下所述打印完成的铜铬合金触头零件。
[0048]在本申请一些可选的实施例中，所述槽位和内孔的加工包括：采用机器加工或者线切割的方式进行。
[0049]在本申请一些可选的实施例中，槽位和内孔加工后需要进行清洗后再封装，清洗过程需彻底去除残留粉末和胶水，清洗不彻底则可能影响触头的电性能。
[0050]第二方面，基于一个总的技术构思，本申请还公开了一种铜铬合金触头零件，由上述的铜铬合金触头零件的制备方法制备得到。所述铜铬合金触头零件中铬颗粒的平均粒度小于5μm，所述铜铬合金触头零件的致密度为99%以上。
[0051]下面结合具体实施例对本申请上述技术方案进行详细说明。
[0052]实施例1
本实施例提供了一种铜铬合金触头零件的制备方法，包括以下步骤：
S1：选择铬质量百分比为0.5%的铜铬合金棒为基体，使用锯床切成目标铜铬合金触头零件高度的1/2，然后使用喷砂以及平面磨床打磨双端面(即打印面与连接面，下同)至光滑。
[0053]S2：先按照铜铬触头的底面规格在基板表面打印一个光标印记，然后在基体的连接面涂抹多线切割的两相混合胶水，与基板粘合在一起，粘的时候注意基体的外轮廓与激光打标的外轮廓重合。
[0054]S3：选择铬含量在40wt%的铝热法铬粉和余量的气雾化铜粉混合而成的混合粉末为嫁接打印的原料，其中铬粉和铜粉的粒径均过200目筛。
[0055]S4：将粘接好的基体与基板放置于红外激光器的打印仓中，使用SLM铺粉方式对基体的打印面进行红外激光打印。
[0056]其中，打印的光斑大小为60μm，光斑间距为0.10mm;
打印功率为650W，打印速度为1000mm/s;铺粉层厚度为0.04mm。
[0057]S5：取出打印完成后得到的铜铬合金触头零件打印件，置于真空热处理炉中进行固溶热处理，得到铜铬合金触头目标零件;其中，使用温度设置为700℃，高温时间为4h。
[0058]S6：将固溶热处理完成后的铜铬合金触头目标零件通过线切割取下，然后再用线切割进行槽位和内孔的加工，最后清洗包封。
[0059]实施例2
本实施例提供了一种铜铬合金触头零件的制备方法，包括以下步骤：
S1：选择铬质量百分比为0.5%的铜铬合金棒为基体，使用锯床切成目标铜铬合金触头零件高度的1/3，然后使用喷砂以及平面磨床打磨双端面至光滑。
[0060]S2：先按照铜铬触头的底面规格在基板表面打印一个光标印记，然后在基体的连接面涂抹多线切割的两相混合胶水，与基板粘合在一起，粘的时候注意基体的外轮廓与激光打标的外轮廓重合。
[0061]S3：选择铬含量在50wt%的铝热法铬粉和余量的气雾化铜粉混合而成的混合粉末为嫁接打印的原料，其中铬粉和铜粉的粒径均过200目筛。
[0062]S4：将粘接好的基体与基板放置于红外激光器的打印仓中，使用SLM铺粉方式对基体的打印面进行红外激光打印。
[0063]其中，打印的光斑大小为100μm，光斑间距为0.12mm;打印功率为720W，打印速度为1000mm/s;粉层厚度为0.04mm。
[0064]S5：取出打印完成后得到的铜铬合金触头零件打印件，置于真空热处理炉中进行固溶热处理，得到铜铬合金触头目标零件;其中，使用温度设置为780℃，高温时间为4h。
[0065]S6：将固溶热处理完成后的铜铬合金触头目标零件通过手动掰下，然后再用线切割进行槽位和内孔的加工，最后清洗包封。得到的材料的100x金相照片如图2所示，可以看出，最终得到的铜铬合金触头零件中铜铬部分的组织致密和均匀，金相中的铬颗粒基本在2μm~5μm区间。
[0066]实施例3
本实施例提供了一种铜铬合金触头零件的制备方法，包括以下步骤：
S1：选择铬质量百分比为0.5%的铜铬合金棒为基体，使用锯床切成目标铜铬合金触头零件高度的1/2，然后使用喷砂以及平面磨床打磨双端面至光滑。
[0067]S2：先按照铜铬触头的底面规格在基板表面打印一个光标印记，然后在基体的连接面涂抹多线切割的两相混合胶水，与基板粘合在一起，粘的时候注意基体的外轮廓与激光打标的外轮廓重合。
[0068]S3：选择铬含量在60wt%的铝热法铬粉和余量的气雾化铜粉混合而成的混合粉末为嫁接打印的原料，其中铬粉和铜粉的粒径均过200目筛。
[0069]S4：将粘接好的基体与基板放置于红外激光器的打印仓中，使用SLM铺粉方式对基体的打印面进行红外激光打印。
[0070]其中，光斑大小为60μm，光斑间距为0.08mm;打印功率为830W，打印速度为1000mm/s;铺粉层厚度为0.04mm。
[0071]S5：取出打印完成后得到的铜铬合金触头零件打印件，置于真空热处理炉中进行固溶热处理，得到铜铬合金触头目标零件;其中，使用温度设置为850℃，高温时间为4h。
[0072]S6：将固溶热处理完成后的铜铬合金触头目标零件通过线切割取下，然后再用线切割进行槽位和内孔的加工，最后清洗包封。
[0073]实施例4
本实施例提供了一种铜铬合金触头零件的制备方法，包括以下步骤：
S1：选择铬质量百分比为1.2%的铜铬合金棒为基体，使用锯床切成目标铜铬合金触头零件高度的1/2，然后使用喷砂以及平面磨床打磨双端面至光滑。
[0074]S2：先按照铜铬触头的底面规格在基板表面打印一个光标印记，然后在基体的连接面涂抹多线切割的两相混合胶水，与基板粘合在一起，粘的时候注意基体的外轮廓与激光打标的外轮廓重合。
[0075]S3：选择铬含量在40wt%的铝热法铬粉和余量的气雾化铜粉混合而成的混合粉末为嫁接打印的原料，其中铬粉和铜粉的粒径均过200目筛。
[0076]S4：将粘接好的基体与基板放置于红外激光器的打印仓中，使用SLM铺粉方式对基体的打印面进行红外激光打印。
[0077]其中，光斑大小为80μm，光斑间距为0.08mm;打印功率为650W，打印速度为1000mm/s;铺粉层厚度为0.04mm。
[0078]S5：取出打印完成后得到的铜铬合金触头零件打印件，置于真空热处理炉中进行固溶热处理，得到铜铬合金触头目标零件;其中，使用温度设置为700℃，高温时间为4h。
[0079]S6：将固溶热处理完成后的铜铬合金触头目标零件通过线切割取下，然后再用线切割进行槽位和内孔的加工，最后清洗包封。
[0080]实施例5
本实施例提供了一种铜铬合金触头零件的制备方法，包括以下步骤：
S1：选择铬质量百分比为1.2%的铜铬合金棒为基体，使用锯床切成目标铜铬合金触头零件高度的1/2，然后使用喷砂以及平面磨床打磨双端面至光滑。
[0081]S2：先按照铜铬触头的底面规格在基板表面打印一个光标印记，然后在基体的连接面涂抹多线切割的两相混合胶水，与基板粘合在一起，粘的时候注意基体的外轮廓与激光打标的外轮廓重合。
[0082]S3：选择铬含量在50wt%的铝热法铬粉和余量的气雾化铜粉混合而成的混合粉末为嫁接打印的原料，其中铬粉和铜粉的粒径均过200目筛。
[0083]S4：将粘接好的基体与基板放置于红外激光器的打印仓中，使用SLM铺粉方式对基体的打印面进行红外激光打印。
[0084]其中，光斑大小为90μm，光斑间距为0.08mm;打印功率为720W，打印速度为1000mm/s;铺粉层厚度为0.04mm。
[0085]S5：取出打印完成后得到的铜铬合金触头零件打印件，置于真空热处理炉中进行固溶热处理，得到铜铬合金触头目标零件;其中，使用温度设置为780℃，高温时间为4h。
[0086]S6：将固溶热处理完成后的铜铬合金触头目标零件通过线切割取下，然后再用线切割进行槽位和内孔的加工，最后清洗包封。
[0087]实施例6
本实施例提供了一种铜铬合金触头零件的制备方法，包括以下步骤：
S1：选择铬质量百分比为1.2%的铜铬合金棒为基体，使用锯床切成目标铜铬合金触头零件高度的1/2，然后使用喷砂以及平面磨床打磨双端面至光滑。
[0088]S2：先按照铜铬触头的底面规格在基板表面打印一个光标印记，然后在基体的连接面涂抹多线切割的两相混合胶水，与基板粘合在一起，粘的时候注意基体的外轮廓与激光打标的外轮廓重合。
[0089]S3：选择铬含量在60wt%的铝热法铬粉和余量的气雾化铜粉混合而成的混合粉末为嫁接打印的原料，其中铬粉和铜粉的粒径均过200目筛。
[0090]S4：将粘接好的基体与基板放置于红外激光器的打印仓中，使用SLM铺粉方式对基体的打印面进行红外激光打印。
[0091]其中，打印的光斑大小为100μm，光斑间距为0.12mm;打印功率为830W，打印速度为1000mm/s;铺粉层厚度为0.04mm。
[0092]S5：取出打印完成后得到的铜铬合金触头零件打印件，置于真空热处理炉中进行固溶热处理，得到铜铬合金触头目标零件;其中，使用温度设置为850℃，高温时间为4h。
[0093]S6：将固溶热处理完成后的铜铬合金触头目标零件通过线切割取下，然后再用线切割进行槽位和内孔的加工，最后清洗包封。
[0094]对实施例1-实施例6制备的铜铬合金触头零件进行硬度(布氏硬度，ASTM E10)和电导率测试(国际退火铜标准，ASTM F390)，测试方法均为本领域常规手段，其测试结果如表1所示。
[0095]
[0096]表1中CuCr0.5/CuCr40是指基体中铬质量百分比为0.5%，打印的原料为混合粉末，混合粉末中铬的质量百分比是40%;CuCr0.5/CuCr50是指基体中铬质量百分比为0.5%，打印的原料为混合粉末，混合粉末中铬的质量百分比是50%。以此类推，实施例6中的CuCr1.2/CuCr60是指基体中铬质量百分比为1.2%，打印的原料为混合粉末，混合粉末中铬的质量百分比是60%。
[0097]由表1可以看出，通过本申请提供的方法得到的铜铬合金触头零件，铜铬部分的组织致密且均匀，金相中的铬颗粒粒径基本在2μm~5μm区间，打印件热处理后的硬度在HB120以上，电导率比传统工艺制备的零件大10%左右，零件致密度在99%以上。并且本申请得到的铜铬合金触头零件还具有良好的熄弧性能、开断性能以及较高的耐磨性能，满足更高电压等级和复杂工况下的应用需求。
[0098]实施例7
本实施例提供了一种铜铬合金触头零件的制备方法，包括以下步骤：
S1：选择铬质量百分比为1.5%的铜铬合金棒为基体，使用锯床切成目标铜铬合金触头零件高度的1/2，然后使用喷砂以及平面磨床打磨双端面至光滑。
[0099]S2：先按照铜铬触头的底面规格在基板表面打印一个光标印记，然后在基体的连接面涂抹多线切割的两相混合胶水，与基板粘合在一起，粘的时候注意基体的外轮廓与激光打标的外轮廓重合。
[0100]S3：选择铬含量在55wt%的铝热法铬粉和余量的气雾化铜粉混合而成的混合粉末为嫁接打印的原料，其中铬粉和铜粉的粒径均过200目筛。
[0101]S4：将粘接好的基体与基板放置于红外激光器的打印仓中，使用SLM铺粉方式对基体的打印面进行红外激光打印。
[0102]其中，打印的光斑大小为90μm，光斑间距为0.10mm;
打印功率为700W，打印速度为1000mm/s;铺粉层厚度为0.04mm。
[0103]S5：取出打印完成后得到的铜铬合金触头零件打印件，置于真空热处理炉中进行固溶热处理，得到铜铬合金触头目标零件;其中，使用温度设置为620℃，高温时间为5.5h。
[0104]S6：将固溶热处理完成后的铜铬合金触头目标零件通过线切割取下，然后再用线切割进行槽位和内孔的加工，最后清洗包封。
[0105]实施例8
本实施例提供了一种铜铬合金触头零件的制备方法，包括以下步骤：
S1：选择铬质量百分比为1.2%的铜铬合金棒为基体，使用锯床切成目标铜铬合金触头零件高度的1/2，然后使用喷砂以及平面磨床打磨双端面至光滑。
[0106]S2：先按照铜铬触头的底面规格在基板表面打印一个光标印记，然后在基体的连接面涂抹多线切割的两相混合胶水，与基板粘合在一起，粘的时候注意基体的外轮廓与激光打标的外轮廓重合。
[0107]S3：选择铬含量在42wt%的铝热法铬粉和余量的气雾化铜粉混合而成的混合粉末为嫁接打印的原料，其中铬粉和铜粉的粒径均过200目筛。
[0108]S4：将粘接好的基体与基板放置于红外激光器的打印仓中，使用SLM铺粉方式对基体的打印面进行红外激光打印。
[0109]其中，打印的光斑大小为75μm，光斑间距为0.09mm;
打印功率为600W，打印速度为1200mm/s;铺粉层厚度为0.05mm。
[0110]S5：取出打印完成后得到的铜铬合金触头零件打印件，置于真空热处理炉中进行固溶热处理，得到铜铬合金触头目标零件;其中，使用温度设置为825℃，高温时间为4.5h。
[0111]S6：将固溶热处理完成后的铜铬合金触头目标零件通过线切割取下，然后再用线切割进行槽位和内孔的加工，最后清洗包封。
[0112]实施例9
本实施例提供了一种铜铬合金触头零件的制备方法，包括以下步骤：
S1：选择铬质量百分比为0.25%的铜铬合金棒为基体，使用锯床切成目标铜铬合金触头零件高度的1/2，然后使用喷砂以及平面磨床打磨双端面至光滑。
[0113]S2：先按照铜铬触头的底面规格在基板表面打印一个光标印记，然后在基体的连接面涂抹多线切割的两相混合胶水，与基板粘合在一起，粘的时候注意基体的外轮廓与激光打标的外轮廓重合。
[0114]S3：选择铬含量在50wt%的铝热法铬粉和余量的气雾化铜粉混合而成的混合粉末为嫁接打印的原料，其中铬粉和铜粉的粒径均过200目筛。
[0115]S4：将粘接好的基体与基板放置于红外激光器的打印仓中，使用SLM铺粉方式对基体的打印面进行红外激光打印。
[0116]其中，打印的光斑大小为95μm，光斑间距为0.11mm;
打印功率为900W，打印速度为850mm/s;铺粉层厚度为0.04mm。
[0117]S5：取出打印完成后得到的铜铬合金触头零件打印件，置于真空热处理炉中进行固溶热处理，得到铜铬合金触头目标零件;其中，使用温度设置为650℃，高温时间为5h。
[0118]S6：将固溶热处理完成后的铜铬合金触头目标零件通过线切割取下，然后再用线切割进行槽位和内孔的加工，最后清洗包封。
[0119]虽然对本申请的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
说明书附图(2)
