钨铜
钨铜选用精细钨、铜粉末,经一流浸透烧结工艺精制而成,可承受近2000度高温和高应力,具有高熔点、高硬度、抗烧损和良好抗粘
附性,电蚀产品表面光洁度高,精度极高,损耗低。
钨铜广泛用作高压,超液压开关和断路器的触头,保护环,用于电热墩粗砧块材料,自动埋弧焊导电咀,等离子切割机喷嘴,电焊机
,对焊机的焊头,滚焊轮,封气卯电极和点火花电极,点焊,碰焊材料等。
钨W=70 铜Cu=30 电导率%IACS≥42 密度=14g/cm3 软化温度℃≥700 抗拉强度≥66Mpa 硬度≥184HV
钨铜采用等静压成型—高温烧结钨骨架—溶渗铜的工艺,是钨和铜的一种合金。
1.电阻焊电极:综合了钨和铜的优点,耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比重大、导电、导热性好,易于切削加工,并具有发汗冷却等
特性,由于具有钨的高硬度、高熔点、抗粘附的特点,经常用来做有一定耐磨性、抗高温的凸焊、对焊电极。
2.电火花电极:针对钨钢、耐高温超硬合金制作的模具需电蚀时,普通电极损耗大,速度慢。而钨铜高的电腐蚀速度,低的损耗率,
精确的电极形状,优良的加工性能,能保证被加工件的精确度大大提高。
3.高压放电管电极:高压真空放电管在工作时,触头材料会在零点几秒的的时间内温度升高几千摄氏度。而钨铜高的抗烧蚀性能、高
韧性,良好的导电、导热性能给放电管稳定的工作提供必要的条件。
4.电子封装材料:既有钨的低膨胀特性,又具有铜的高导热特性,其热膨胀系数和导电导热性可以通过调整材料的成分而加以改变,
从而给材料的使用提供了便利。[1]
物理性能钨铜合金综合了金属钨和铜的优点,其中钨熔点高(钨熔点为3410℃,铁的熔点1534℃),密度大(钨密度为19.34g/cm,铁的密度为7.8g/cm3) ;铜导电导热性能优越,钨铜合金(成分一般范围为WCu7~WCu50)微观组织均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大;导电、导热性能适中,广泛应用于军用耐高温材料、高压开关用电工合金、电加工电极、微电子材料,做为零部件和元器件广泛应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等行业。表1 金属钨和铜的物理性能
性能
密度
g/cm
热膨胀
系数
10-6/℃
热导率
w/(m·k)
热容
J/(kg·℃)
弹性
模量
GPa
泊松密度
熔点
℃
强度
MPa
钨
19. 32
4. 5
174
136
411
0. 28
3410
550
铜
8. 93
16. 6
403
385
145
0. 34
1083
120
中国航天四院和北京钢铁研究总院共同承担的航天用钨渗铜项目获国家发明二等奖,陕西中天火箭技术有限责任公司(隶属于航天四院)利用其特有的熔渗技术开发的高压开关电工合金钨铜、钼铜、铜钨碳化钨,国内市场占有率第一,其中钨铜约占70%。
军用耐高温材料
钨铜合金在航天航空中用作导弹、火箭发动机的喷管、燃气舵、空气舵、鼻锥,主要要求是要求耐高温(3000K~5000K)、耐高温气流冲刷能力,主要利用铜在高温下挥发形成的发汗制冷作用(铜熔点1083℃),降低钨铜表面温度,保证在高温极端条件下使用。
表2 高温钨铜材料性能
牌号
铜含量
钨骨架
相对密度
材料密度
g/cm
相对
密度
抗拉强度MPa
断裂韧性
MPa m
室温
800℃
WCu10
8~12%
77~82%
16.5~17.5
≥97
≥300
≥150
15~18
WCu7
6~9%
82~86%
17~18
≥97
≥300
≥150
13~15