RU2580355C1 - Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений - Google Patents
Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2580355C1 RU2580355C1 RU2014147279/02A RU2014147279A RU2580355C1 RU 2580355 C1 RU2580355 C1 RU 2580355C1 RU 2014147279/02 A RU2014147279/02 A RU 2014147279/02A RU 2014147279 A RU2014147279 A RU 2014147279A RU 2580355 C1 RU2580355 C1 RU 2580355C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bismuth
- contact
- current
- metal coating
- alloy based
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910000743 fusible alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 10
- 239000011133 lead Substances 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 abstract 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000807 Ga alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N lead tin Chemical compound [Sn].[Pb] LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 102200110702 rs60261494 Human genes 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000005494 tarnishing Methods 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
- C23C26/02—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Contacts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, а именно к области монтажа, ремонта и обслуживания электротехнического оборудования. Способ нанесения защитного металлопокрытия из легкоплавкого сплава на основе висмута на токопередающие поверхности контакт-деталей контактных соединений включает очистку от загрязнений и обезжиривание токопередающих поверхностей, нанесение флюса, удаление остатков флюса и опилок, нанесение на токопередающие поверхности легкоплавкого сплава на основе висмута. Используют легкоплавкий сплав на основе висмута, имеющий диапазон температур плавления 44-95°С и следующий состав, мас.%: висмут - 44,0÷99,993, индий - 0,001÷55,994, олово - 0,001÷28,0, свинец - 0,001÷40,0, кадмий - 0,001÷25,0, цинк - 0,001÷25,0, медь - 0,001÷10,0, алюминий - 0,001÷12,0. Перед нанесением легкоплавкого сплава на основе висмута нагреву до температуры 49-100°С подвергают легкоплавкий сплав на основе висмута, инструмент для его нанесения и контакт-деталь. В частном случае реализации изобретения на токопередающие поверхности контакт-деталей подвижных размыкаемых контактных соединений наносят металлическое покрытие из висмутового сплава, в котором содержание индия составляет не менее 49 мас.%. Обеспечивается снижение переходного электрического сопротивления контактных соединений, стабилизация его величины на уровне начальной сборки в течение всего срока его эксплуатации, снижение энергоемкости и временных затрат при нанесении металлопокрытия и расширение области применения. 1. з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно к области монтажа, ремонта и обслуживания электротехнического оборудования.
В электрических сетях и электротехническом оборудовании используется большое количество контактных соединений различных видов и типов. Общей проблемой эксплуатации контактных соединений, влияющей на надежность и экономичность работы электрических сетей и электротехнического оборудования, является рост переходного сопротивления при эксплуатации контактных соединений в результате образования оксидных пленок и износа рабочих поверхностей контактных соединений (в подвижных контактах). Повышенное переходное сопротивление является причиной потерь электрической энергии, нагрева контакт-деталей и может привести к возгораниям, обрывам электрических цепей и аварийным отключениям. Для уменьшения указанных явлений требуется постоянный контроль состояния контактных соединений и проведение ряда регламентных работ. Принципиальным решением для повышения надежности и экономичности работы контактных соединений является применение на рабочих поверхностях контакт-деталей защитных металлических покрытий, причем в ряде случаев их применение требуется по ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования».
Известен способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности электрических контактов путем лужения контактных поверхностей оловянно-свинцовым припоем с помощью паяльника [Максимихин Б.А. Технологические процессы пайки электромонтажных соединений. Л.: Энергия, 1980]. Данный способ предполагает нагрев контактной поверхности до 280-320°C. Необходимость разогрева до указанного диапазона температур не позволяет использовать данный способ в практике монтажа и ремонта контактных соединений из-за высокой теплопроводности материала контактных соединений и проводников и близости к контактным соединениям участков проводников покрытых изоляцией, для которой температуры 280-320°C являются недопустимыми.
Известны способы нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений с помощью процесса контактного твердо-жидкого плавления [Лашко Н.Ф., Лашко С.В. Контактные металлургические процессы при пайке. М.: Металлургия, 1977] с использованием легкоплавких сплавов на основе галлия, описанные в патенте РФ №2301847 (C23C 26/02, 01.12.2005) и патенте РФ №2411305 (C23C 26/02, C23G 1/00, H01R 24/00, C22C 28/00, 30.12.2008).
Одним из общих недостатков способов является наличие эффекта охрупчивания алюминия галлием и сплавами на его основе [Шекл И.А., Чаус И.С., Митюрева Т.Т. Галлий. - Киев: Изд-во технической литературы, 1963]. В результате при нанесении металлического покрытия, при превышении дозы наносимого на поверхность контакт-детали легкоплавкого сплава на основе галлия выше максимально допустимой, определенной эмпирическим путем, наблюдается трещинообразование на контакт-деталях и их последующее разрушение, особенно в условиях приложения механической нагрузки (например, при затягивании болтовых крепежных элементов разборного контактного соединения или при изгибе в зоне нанесенного металлического покрытия).
Также недостатком указанных способов является высокая цена галлия, который может присутствовать в применяемых сплава в массовых долях 64-99,9999%.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений, описанный в патенте РФ №2516189 (C23C 26/02, H01R 24/00, 31.08.2012), включающий очистку от грязи и обезжиривание токопередающей поверхности, нанесение на нее жидкого флюса, удаление остатков флюса и опилок, нанесение на токопередающую поверхность легкоплавкого сплава на основе висмута толщиной не более 0,1 мм с образованием металлического покрытия в результате процесса контактного твердо-жидкого плавления.
Способ предполагает подогрев контакт-деталей до диапазона температур 65-70°C и использование двух вариантов сплавов на основе висмута со следующими составами, мас.%: для токопередающих поверхностей из меди, стали и их сплавов: 49,4 - висмут, 21 - индий, 18 - свинец, 11,6 - олово; для токопередающих поверхностей из алюминия и его сплавов: 50 - висмут, 25 - свинец, 12,5 - олово, 12,5 - кадмий.
Следует заметить, что технические решения по данному способу устраняют ранее описанные недостатки применения галлиевых сплавов - эффект охрупчивания и разрушения контакт-деталей и высокую себестоимость металлопокрытия, без ухудшения электротехнических характеристик контактных соединений с защитным металлическим покрытием. Проведенные эксперименты показали, что висмут-содержащие сплавы не оказывают охрупчивающего действия на алюминиевые контакт-детали. При этом стоимость висмута в 4-6 раз ниже стоимости галлия.
Однако прототип имеет следующий недостаток: применение сплавов на основе висмута предполагает использование подогрева контакт-деталей до более высоких температур (до 70°C), чем галлиевые сплавы (45°C). В случае массивных контакт-деталей, имеющих значительную теплоемкость, а также контакт-деталей, от которых имеется возможность теплопередачи за счет теплопроводности через присоединенный проводник, процесс подогрева самой контакт-детали может занимать значительное время и иметь высокую энергоемкость.
Также в прототипе предусмотрено нанесение жидкого сплава на токопередающую поверхность слоем толщиной не более 0,1 мм. Однако остается нераскрытым, как обеспечиваются указанные требования по толщине слоя, а также каким образом контролируется толщина в процессе нанесения покрытия.
В прототипе предполагается применение сплавов определенного состава, что ограничивает возможности для придания определенных свойств металлопокрытию, таких как механическая твердость, износостойкость, коэффициент трения, электропроводность, коррозионная стойкость во влажной среде, стойкость к воздействию электрической дуги. Таким образом, сужается область применения способа.
Также в прототипе предполагается применение способа нанесения защитных металлических покрытий на токопередающие поверхности разборных контактных соединений. Однако в электротехническом оборудовании используется множество подвижных размыкаемых контактных соединений, в которых происходит скольжение, качение или прижатие контакт-деталей. Рабочие поверхности контакт-деталей подвижных контактных соединений работают в условиях механического износа, а также могут подвергаться воздействию электрической дуги и ударных механических нагрузок.
Для сплавов, применяемых для получения защитных металлопокрытий на рабочих поверхностях подвижных контактных соединений требуется, как минимум, наличие компонентов, препятствующих механическому износу металлопокрытия (уменьшающих коэффициент трения).
В результате анализа недостатков прототипа и исходя из требований к способам нанесения защитных металлопокрытий, диктуемых условиями работы контактных соединений и условиями их обслуживания и эксплуатации была поставлена следующая техническая задача изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик способа нанесения защитных металлопокрытий на токопередающие поверхности контактных соединений различных видов и типов, включая подвижные размыкаемые контактные соединения.
Технический результат изобретения - снижение энергоемкости способа и уменьшение временных затрат при нанесении защитного металлопокрытия, расширение области применения способа.
Указанный технический результат достигается тем, что токопередающие поверхности контактных соединений очищаются от загрязнений, обезжириваются, наносится флюс, производится нагрев контакт-детали, инструмента для нанесения металлосплава, самого металлосплава до температуры 49-100°С, производится нанесение на токопередающую поверхность легкоплавкого сплава на основе висмута, который имеет диапазон температур плавления 44-95°С и следующий состав, мас.%: висмут - 44,0÷99,993; индий - 0,001÷55,994; олово - 0,001÷28,0; свинец - 0,001÷40,0; кадмий - 0,001÷25,0; цинк - 0,001÷25,0; медь - 0,001÷10,0; алюминий - 0,001÷12,0; а в случае нанесения металлосплава на токопередающие поверхности подвижных размыкаемых контактных соединений наносят металлическое покрытие из висмутового сплава, в котором мас.% индия составляет не менее 49%.
В результате применения описанных выше технических решений достигнут следующий технический результат: снижена энергоемкость способа нанесения защитного металлопокрытия, уменьшены временные затраты при нанесении защитного металлопокрытия, расширена область применения способа на подвижные размыкаемые контактные соединения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию «Новизна».
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «Изобретательский уровень».
Нанесение металлопокрытия на токопередающие поверхности контакт-деталей осуществляется с помощью известного в металлургии процесса контактного твердо-жидкого плавления, при котором взаимодействие твердого металла с жидким происходит ниже температуры автономного плавления твердого металла. В самом общем виде процесс состоит из двух стадий: локальное плавление твердого металла после смачивания его жидким поверхностно активным сплавом (бездиффузионная стадия), а затем диффузионное перемешивание атомов твердого металла из расплавившегося объема с атомами жидкой фазы нанесенного сплава (диффузионная стадия). После затвердевания на токопередающей поверхности контакт-детали образуется пленка металлопокрытия, которая представляет собой твердый раствор двух металлов, отличающийся по своим физическим и химическим свойствам как от материала контакт-детали, так и от нанесенного на ее токопередающую поверхность легкоплавкого сплава.
Металлопокрытие может быть нанесено на токопередающие поверхности контакт-деталей, изготовленных из любого применяемого для этой цели металла: медь, алюминий, свинец, сталь и сплавы на их основе, при этом не требуется использование какого-либо специального оборудования, кроме стандартного набора инструментов.
Применение способа позволяет исключить явление электрохимической коррозии, непосредственно соединять медные и алюминиевые контакт-детали без каких-либо наплавок и вкладышей, что значительно упрощает конструкцию РКС, снижает трудоемкость и стоимость его изготовления.
Предлагаемый способ предполагает нагрев металлосплава и инструмента для его нанесения (металлической щетки), в отличие от прототипа, в котором предполагается нагрев контакт-детали. В случае массивных контакт-деталей, имеющих значительную теплоемкость, а также контакт-деталей, от которых имеется возможность теплопередачи за теплопроводности через присоединенный проводник, процесс нагрева самой контакт-детали может занимать значительное время и иметь высокую энергоемкость. Таким образом снижается энергоемкость способа нанесения защитного металлопокрытия, уменьшаются временные затраты при нанесении защитного металлопокрытия.
Применение легкоплавких сплавов на основе висмута, которые имеют диапазон температур плавления 44-95°С и следующий состав, мас.%: висмут - 44,0÷99,993; индий - 0,001÷55,994; олово - 0,001÷28,0; свинец - 0,001÷40,0; кадмий - 0,001÷25,0; цинк - 0,001÷25,0; медь - 0,001÷10,0; алюминий - 0,001÷12,0 позволяет придать определенные свойства металлопокрытию, такие как механическая твердость, износостойкость, коэффициент трения, электропроводность, коррозионная стойкость во влажной среде, стойкость к воздействию электрической дуги.
Для металлосплавов, применяемых для получения защитных металлопокрытий на рабочих поверхностях подвижных контактных соединений, дополнительным требованием является введение в металлосплав компонентов, препятствующих механическому износу металлопокрытия (уменьшающих коэффициент трения).
Таким компонентом является индий, т.к. он имеет следующие свойства [Яценко С.П. Индий. Свойства и применения. - М.: Наука, 1987]:
1) обладает высокой адгезией ко многим материалам;
2) отличается высокими антифрикционными свойствами;
3) стойкость к воздействию щелочей, морской воды, коррозионная стойкость;
4) покрытия из индия придают хорошие смазывающие свойства;
5) в индии хорошо растворяются металлы - соседи по периодической системе - галлий, таллий, олово, свинец, висмут, кадмий, ртуть.
Проведенные эксперименты показали, что после 500 циклов замыкания/размыкания контактной системы рубильника переходное сопротивление контактных соединений с защитным металлопокрытием из висмутового сплава, в котором мас.% индия составляла не менее 49%, осталось стабильным и лишь незначительно увеличилось. Визуально после 500 циклов замыкания/размыкания виден небольшой износ защитного металлопокрытия на ноже рубильника, но при этом основного металла - меди, не видно. Усилие замыкания рубильника после нанесения металлопокрытия на контактные соединения снизилось на 12%, что говорит о снижении коэффициента трения в подвижном контакте.
При этом поверхность ножей рубильника с лужением, произведенным на заводе-изготовителе, находится в гораздо худшем состоянии, имеются потертости и потускнение поверхности, а переходное сопротивление контактов увеличилось в 4 раза.
В результате, применение для токопередающих поверхностей подвижных размыкаемых контактных соединений металлических покрытий из висмутового сплава, в котором мас.% индия составляет не менее 49%, обеспечивает снижение механического износа металлопокрытия.
Таким образом, применение металлосплавов состава, мас.%: висмут - 44,0÷99,993; индий - 0,001÷55,994; олово - 0,001÷28,0; свинец - 0,001÷40,0; кадмий - 0,001÷25,0; цинк - 0,001÷25,0; медь - 0,001÷10,0; алюминий - 0,001÷12,0 расширяет область применения способа, в том числе на подвижные размыкаемые контактные соединения.
Способ осуществляется следующим путем. Рабочие контактные поверхности очищают от грязи и жировых пленок с помощью ветоши, смоченной ацетоном и механической обработкой проволочными щетками, установленными на электродрель. Для удаления окисной пленки на эту поверхность кистью наносят жидкий флюс (для меди, стали и их сплав - насыщенный водный раствор хлористого цинка; для алюминия и его сплавов - 10-процентный раствор едкого натрия). Далее слиток металлосплава в специальном теплоизолирующем держателе нагревается электрофеном до температуры 49-100°С, параллельно нагревается инструмент для нанесения металлосплава (металлическая щетка) и для облегчения процесса нанесения металлопокрытия может также нагреваться поверхность контакт-детали. Во время нагрева происходит травление рабочей поверхности, а жидкая фракция флюса испаряется. Далее на токопередающую поверхность наносится нагретый до температуры плавления металлосплав и металлической щеткой распределяется по поверхности контакт-детали. Используется легкоплавкий сплав на основе висмута, который имеет диапазон температур плавления 44-95°С и следующий состав, мас.%: висмут - 44,0÷99,993; индий - 0,001÷55,994; олово - 0,001÷28,0; свинец - 0,001÷40,0; кадмий - 0,001÷25,0; цинк - 0,001÷25,0; медь - 0,001÷10,0; алюминий - 0,001÷12,0; а в случае нанесения металлосплава на токопередающие поверхности подвижных размыкаемых контактных соединений наносят металлическое покрытие из висмутового сплава, в котором мас.% индия составляет не менее 49%. Далее контакт-деталь охлаждается естественным путем.
Предлагаемый способ может быть применен в электроэнергетике.
Claims (2)
1. Способ нанесения защитного металлопокрытия из легкоплавкого сплава на основе висмута на токопередающие поверхности контакт-деталей контактных соединений, включающий очистку от загрязнений и обезжиривание токопередающих поверхностей, нанесение флюса, удаление остатков флюса и опилок и нанесение на токопередающие поверхности легкоплавкого сплава на основе висмута, отличающийся тем, что используют наносимый легкоплавкий сплав на основе висмута, имеющий диапазон температур плавления 44-95°С и следующий состав, мас.%:
Висмут 44,0÷99,993
Индий 0,001÷55,994
Олово 0,001÷28,0
Свинец 0,001÷40,0
Кадмий 0,001÷25,0
Цинк 0,001÷25,0
Медь 0,001÷10,0
Алюминий 0,001÷12,0,
а перед нанесением легкоплавкого сплава на основе висмута нагреву до температуры 49-100°С подвергают легкоплавкий сплав на основе висмута, инструмент для нанесения и контакт-детали.
а перед нанесением легкоплавкого сплава на основе висмута нагреву до температуры 49-100°С подвергают легкоплавкий сплав на основе висмута, инструмент для нанесения и контакт-детали.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на токопередающие поверхности контакт-деталей подвижных размыкаемых контактных соединений наносят металлическое покрытие из висмутового сплава, в котором содержание индия составляет не менее 49 мас.%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014147279/02A RU2580355C1 (ru) | 2014-11-24 | 2014-11-24 | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014147279/02A RU2580355C1 (ru) | 2014-11-24 | 2014-11-24 | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2580355C1 true RU2580355C1 (ru) | 2016-04-10 |
Family
ID=55794043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014147279/02A RU2580355C1 (ru) | 2014-11-24 | 2014-11-24 | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2580355C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690086C2 (ru) * | 2017-09-11 | 2019-05-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Энкон-сервис" (ООО "Энкон-сервис") | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030156395A1 (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-21 | Nec Electronics Corporation | Electronic component and method of manufacturing same |
| RU2402385C2 (ru) * | 2005-08-24 | 2010-10-27 | А.М.Рамп Унд Ко. Гмбх | Способ получения изделий, имеющих электропроводящее покрытие |
| US20110036621A1 (en) * | 2007-06-29 | 2011-02-17 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Metal material, method for producing the same, and electrical/electronic component using the same |
| CN103066475A (zh) * | 2013-01-07 | 2013-04-24 | 郭瑞 | 基于低熔点金属及其氧化物降低接触电阻的方法 |
| RU2516189C2 (ru) * | 2012-08-31 | 2014-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Энкон-сервис" (ООО "Энкон-сервис") | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений |
-
2014
- 2014-11-24 RU RU2014147279/02A patent/RU2580355C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030156395A1 (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-21 | Nec Electronics Corporation | Electronic component and method of manufacturing same |
| RU2402385C2 (ru) * | 2005-08-24 | 2010-10-27 | А.М.Рамп Унд Ко. Гмбх | Способ получения изделий, имеющих электропроводящее покрытие |
| US20110036621A1 (en) * | 2007-06-29 | 2011-02-17 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Metal material, method for producing the same, and electrical/electronic component using the same |
| RU2516189C2 (ru) * | 2012-08-31 | 2014-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Энкон-сервис" (ООО "Энкон-сервис") | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений |
| CN103066475A (zh) * | 2013-01-07 | 2013-04-24 | 郭瑞 | 基于低熔点金属及其氧化物降低接触电阻的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690086C2 (ru) * | 2017-09-11 | 2019-05-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Энкон-сервис" (ООО "Энкон-сервис") | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yu et al. | Effects of process parameters on the soldering behavior of the eutectic Sn-Zn solder on Cu substrate | |
| US20150158128A1 (en) | Flux composition, liquid flux, resin flux cored solder, and solder paste | |
| RU2516189C2 (ru) | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений | |
| Jung et al. | Effect of ionization characteristics on electrochemical migration lifetimes of Sn-3.0 Ag-0.5 Cu solder in NaCl and Na2SO4 solutions | |
| AU2013203343B2 (en) | Busbar | |
| RU2580355C1 (ru) | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений | |
| Jung et al. | Anodic dissolution characteristics and electrochemical migration lifetimes of Sn solder in NaCl and Na2SO4 solutions | |
| JP6147445B2 (ja) | 導体接続装置 | |
| KR20190007049A (ko) | Sn 도금재 및 그의 제조 방법 | |
| RU2690086C2 (ru) | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений | |
| CN105482886A (zh) | 一种耐热型电力润滑脂 | |
| Zhou et al. | On the analysis of metal droplets during cold metal transfer | |
| JP2516622B2 (ja) | 電子電気機器用銅合金とその製造法 | |
| JP2016113695A (ja) | 銅合金材のスズめっき方法 | |
| JP6192181B2 (ja) | 電子部品およびその製造方法 | |
| JP3772975B2 (ja) | 配線接続用銅合金 | |
| CN106862691B (zh) | 一种铜铝过渡连接端子锡焊方法 | |
| Wang et al. | Corrosion behaviors of 316LN stainless steel joints brazed with Sn-plated silver filler metals | |
| Nazeri et al. | Polarization study of Sn-9Zn lead-free solder in KOH solutions | |
| WO2023128796A1 (ru) | Способ нанесения защитных металлических покрытий на контактные поверхности электрических контактных соединений | |
| EA042062B1 (ru) | Способ нанесения защитных металлических покрытий на контактные поверхности электрических контактных соединений | |
| WO2001031084A1 (en) | Method and means for corrosion preventive surface treatment of metals | |
| Chudnovsky | Degradation of power contacts in industrial atmosphere: plating alternative for silver and tin [circuit breaker applications] | |
| US3156763A (en) | Electrical conductor joining practices | |
| Huang et al. | Interfacial reaction and mechanical properties of Al/Sn-Zn-Ni/Cu solder joints |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161125 |