W70鎢銅(tong)
鎢和銅(tong)組成的合(he)金(jin)(jin)(jin)，常用合(he)金(jin)(jin)(jin)的含銅(tong)量(liang)為(wei)10%～50%。合(he)金(jin)(jin)(jin)用粉末冶金(jin)(jin)(jin)方法制取，具有很好(hao)的導電(dian)導熱性(xing)，較(jiao)好(hao)的高溫強度和一(yi)定(ding)的塑性(xing)。在很高的溫度下，如(ru)3000℃以(yi)上，合(he)金(jin)(jin)(jin)中的銅(tong)被(bei)液化(hua)蒸發，大量(liang)吸收熱量(liang)，降低材料表面溫度。所(suo)以(yi)這類材料也稱為(wei)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)發汗材料。
1、簡介
鎢銅合金(jin)有較廣泛的(de)用途，主要是用來制(zhi)造抗電(dian)(dian)(dian)(dian)弧燒蝕的(de)高壓電(dian)(dian)(dian)(dian)器開關的(de)觸頭(tou)和火(huo)箭(jian)噴管喉襯、尾(wei)舵等高溫(wen)(wen)構(gou)件，也用作電(dian)(dian)(dian)(dian)加(jia)工的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)、高溫(wen)(wen)模具以及其他要求導電(dian)(dian)(dian)(dian)導熱(re)性能和高溫(wen)(wen)使用的(de)場(chang)合。
鎢銅(tong)選用精(jing)(jing)細(xi)鎢、銅(tong)粉末(mo)，經(jing)一流浸透燒(shao)結工藝(yi)精(jing)(jing)制而成，可承(cheng)受(shou)近2000度(du)高(gao)溫和高(gao)應力，具有高(gao)熔點(dian)、高(gao)硬(ying)度(du)、抗(kang)燒(shao)損(sun)和良(liang)好抗(kang)粘附(fu)性，電蝕產品表面光(guang)潔(jie)度(du)高(gao)，精(jing)(jing)度(du)極高(gao)，損(sun)耗低。
鎢銅廣泛用作高壓，超(chao)液壓開關和斷路器的(de)觸(chu)頭(tou)，保護環(huan)，用于電(dian)熱墩(dun)粗砧塊(kuai)材(cai)料，自動埋弧焊(han)(han)導電(dian)咀(ju)，等離子切割機噴嘴(zui)，電(dian)焊(han)(han)機，對(dui)焊(han)(han)機的(de)焊(han)(han)頭(tou)，滾焊(han)(han)輪，封氣卯電(dian)極(ji)和點火花電(dian)極(ji),點焊(han)(han)，碰焊(han)(han)材(cai)料等。
2、物理(li)性能
鎢(wu)(wu)銅合金綜合了金屬鎢(wu)(wu)和(he)銅的優(you)點(dian)(dian)，其中(zhong)鎢(wu)(wu)熔點(dian)(dian)高(gao)(鎢(wu)(wu)熔點(dian)(dian)為3410℃，銅的熔點(dian)(dian)1080℃)，密度大(da)(鎢(wu)(wu)密度為19.25g/cm，銅的密度為8.92/cm3) ；銅導電(dian)(dian)導熱(re)(re)性(xing)能優(you)越，鎢(wu)(wu)銅合金(成分一般范圍為WCu7~WCu50)微觀組織均勻、耐高(gao)溫、強度高(gao)、耐電(dian)(dian)弧(hu)燒蝕、密度大(da)；導電(dian)(dian)、導熱(re)(re)性(xing)能適中(zhong)，廣(guang)泛(fan)應用(yong)(yong)于軍用(yong)(yong)耐高(gao)溫材(cai)料(liao)、高(gao)壓開關(guan)用(yong)(yong)電(dian)(dian)工合金、電(dian)(dian)加工電(dian)(dian)極、微電(dian)(dian)子材(cai)料(liao)，做為零部件和(he)元器(qi)件廣(guang)泛(fan)應用(yong)(yong)于航(hang)天、航(hang)空、電(dian)(dian)子、電(dian)(dian)力、冶金、機械、體育器(qi)材(cai)等行業。
性能 | 密度(du)g/cm | 熱膨脹系數10-6/℃ | 熱導率w/(m·k) | 熱容J/(kg·℃) | 彈性模量GPa | 泊(bo)松密(mi)度 | 熔點℃ | 強度(du)MPa |
鎢 | 19. 25 | 4. 5 | 174 | 136 | 411 | 0. 28 | 3410 | 550 |
銅 | 8. 92 | 16. 6 | 403 | 385 | 145 | 0. 34 | 1083 | 120 |
軍用耐高(gao)溫(wen)材料
鎢銅合金(jin)在(zai)(zai)航天航空中用(yong)作導彈(dan)、火箭發(fa)動機(ji)的噴管、燃(ran)氣(qi)舵、空氣(qi)舵、鼻錐，主要要求(qiu)是要求(qiu)耐高(gao)溫(3000K~5000K)、耐高(gao)溫氣(qi)流(liu)沖刷(shua)能力，主要利用(yong)銅在(zai)(zai)高(gao)溫下揮發(fa)形成的發(fa)汗制冷作用(yong)(銅熔點1083℃)，降(jiang)低鎢銅表(biao)面溫度，保證在(zai)(zai)高(gao)溫極端條件下使用(yong)。
牌 號 | 銅(tong) Cu | 鎢 W | 雜質總(zong)和 | 密(mi)度 g/cm3(20 ℃) | 電導率 %IACS | 溶化溫度 (℃) | 抗(kang)彎(wan)強度(du)Mpa | 硬 度(du) |
CuW70 | 28-32 | 余(yu)量 | < 0.5 | 13.8-14 | ≥ 42 | ≥ 700 | ≥ 667 | ≥ 184 |
高溫鎢銅(tong)性能
牌號 | 銅含量(liang) | 鎢(wu)骨架 相對(dui)密(mi)度 | 材料密度 g/cm | 相對 密度 | 抗拉強(qiang)度MPa | 斷裂韌性 MPa m | |
室(shi)溫(wen) | 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 |
3、特點
1.電阻焊電極：綜合了鎢和銅的優點，耐高溫、耐電弧燒蝕、強度高、比重大、導電、導熱性好，易于切削加工，并具有發汗冷卻等特性，由于具有鎢的高硬度、高熔點、抗粘附的特點，經常用來做有一定耐磨性、抗高溫的凸焊、對焊電極。
2.電火花電極：針對鎢鋼、耐高溫超硬合金制作的模具需電蝕時，普通電極損耗大，速度慢。而鎢銅高的電腐蝕速度，低的損耗率，精確的電極形狀，優良的加工性能，能保證被加工件的精確度大大提高。
3.高壓放電管電極：高壓真空放電管在工作時，觸頭材料會在零點幾秒的的時間內溫度升高幾千攝氏度。而鎢銅高的抗燒蝕性能、高 韌性，良好的導電、導熱性能給放電管穩定的工作提供必要的條件。
4.電子封裝材料：既有鎢的低膨脹特性，又具有銅的高導熱特性，其熱膨脹系數和導電導熱性可以通過調整材料的成分而加以改變。
4、分類
電(dian)工材(cai)料
鎢銅合金(jin)電(dian)工(gong)材料(liao)：主要分為電(dian)接觸(chu)材料(liao)和電(dian)加(jia)工(gong)材料(liao)。
(1)電(dian)(dian)接觸(chu)(chu)材(cai)(cai)料(liao)。這是(shi)最重要的(de)(de)一類(lei)電(dian)(dian)工(gong)材(cai)(cai)料(liao)，它們具有高的(de)(de)抗電(dian)(dian)弧燒蝕性能(neng)和(he)抗熔焊(han)性能(neng)，用(yong)于各(ge)種高、低壓開(kai)關電(dian)(dian)器和(he)某些儀表(biao)中作(zuo)為電(dian)(dian)觸(chu)(chu)頭、電(dian)(dian)觸(chu)(chu)點和(he)電(dian)(dian)極。電(dian)(dian)觸(chu)(chu)頭是(shi)鎢銅(tong)材(cai)(cai)料(liao)應用(yong)量最大(da)的(de)(de)一類(lei)，特別是(shi)含銅(tong)量在(zai)20%～40%的(de)(de)鎢銅(tong)材(cai)(cai)料(liao)應用(yong)量最大(da)，主要用(yong)作(zuo)中、高電(dian)(dian)壓和(he)中、大(da)電(dian)(dian)流的(de)(de)開(kai)關電(dian)(dian)器中，如輸電(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)保護斷(duan)路器觸(chu)(chu)頭和(he)其他觸(chu)(chu)頭、觸(chu)(chu)點。含15%～20%Cu的(de)(de)鎢銅(tong)觸(chu)(chu)頭可用(yong)在(zai)電(dian)(dian)壓高達(da)50萬(wan)V或更(geng)高的(de)(de)斷(duan)路器上(shang)。
(2)電(dian)(dian)加(jia)工材(cai)料(liao)。指用(yong)在(zai)電(dian)(dian)阻焊、電(dian)(dian)鉚接、電(dian)(dian)鐓(dui)鍛、電(dian)(dian)火花加(jia)工技(ji)術中的電(dian)(dian)極(ji)和模(mo)具(ju)材(cai)料(liao)。電(dian)(dian)火花加(jia)工要求電(dian)(dian)極(ji)或模(mo)具(ju)材(cai)料(liao)具(ju)有較(jiao)好(hao)的導電(dian)(dian)性(xing)和抗(kang)電(dian)(dian)弧(hu)燒蝕性(xing)，以保證加(jia)工精度(du)，所以多采用(yong)鎢(wu)(wu)(wu)銅材(cai)料(liao)。電(dian)(dian)阻焊也多采用(yong)鎢(wu)(wu)(wu)銅材(cai)料(liao)。電(dian)(dian)鉚接和電(dian)(dian)鐓(dui)鍛在(zai)某些場合下也采用(yong)鎢(wu)(wu)(wu)銅材(cai)料(liao)。
瞬時高溫材料
瞬(shun)時高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)材(cai)(cai)料(liao)是(shi)一(yi)種(zhong)既重要(yao)又特殊的(de)(de)(de)(de)鎢(wu)銅材(cai)(cai)料(liao)，可在(zai)接近(jin)鎢(wu)熔(rong)點(dian)和稍(shao)超過鎢(wu)熔(rong)點(dian)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)下使用(yong)(yong)，工作(zuo)(zuo)時間很(hen)短，幾秒至200秒便完成使命，所以叫瞬(shun)時高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)材(cai)(cai)料(liao)。這(zhe)(zhe)類材(cai)(cai)料(liao)主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)來(lai)制造航(hang)天器的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)部(bu)件(jian)(jian)，如火(huo)箭噴管、制導(dao)導(dao)彈(dan)飛(fei)行方(fang)向的(de)(de)(de)(de)燃氣(qi)舵(duo)、導(dao)彈(dan)端頭(tou)(頭(tou)錐(zhui)、鼻錐(zhui))和其他構件(jian)(jian)。抗燒蝕性和抗熱震性是(shi)瞬(shun)時高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)最主(zhu)要(yao)使用(yong)(yong)性能，因為固(gu)體(ti)燃料(liao)的(de)(de)(de)(de)燃氣(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)一(yi)般高(gao)(gao)達2700～3300℃，燃氣(qi)流中含有大量的(de)(de)(de)(de)固(gu)體(ti)粒子，對(dui)噴管、燃氣(qi)舵(duo)等部(bu)件(jian)(jian)有嚴重的(de)(de)(de)(de)沖刷(shua)和燒蝕作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)；而(er)且(qie)這(zhe)(zhe)些部(bu)件(jian)(jian)是(shi)在(zai)急劇溫(wen)(wen)(wen)升的(de)(de)(de)(de)條件(jian)(jian)下(幾秒鐘升至工作(zuo)(zuo)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du))工作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)，因此(ci)對(dui)部(bu)件(jian)(jian)產生激烈的(de)(de)(de)(de)熱震破壞作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。對(dui)端頭(tou)而(er)言，當飛(fei)行器飛(fei)入太空再進(jin)入大氣(qi)層時，由于速度(du)(du)(du)快而(er)受到(dao)粒子云的(de)(de)(de)(de)激烈摩(mo)擦產生高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和侵蝕。鎢(wu)銅材(cai)(cai)料(liao)是(shi)能夠滿(man)足上述要(yao)求的(de)(de)(de)(de)較好材(cai)(cai)料(liao)。
隨著碳一碳(C—C)纖(xian)維復合材料(liao)的(de)研制(zhi)成功和發展(zhan)，因它(ta)具有(you)質輕(qing)和抗(kang)熱震性(xing)好的(de)優點，火箭(jian)噴管(guan)喉襯越來(lai)(lai)越多(duo)地(di)用(yong)它(ta)來(lai)(lai)制(zhi)造(zao)。但其(qi)抗(kang)燒(shao)蝕性(xing)遠不如鎢(wu)銅材料(liao)，對那些(xie)要(yao)求抗(kang)燒(shao)蝕性(xing)高的(de)噴管(guan)喉襯、燃氣舵(duo)和其(qi)他部件(jian)仍需用(yong)鎢(wu)基材料(liao)制(zhi)造(zao)。
破(po)甲材料
鎢銅(tong)(tong)材(cai)料可(ke)用(yong)(yong)作破甲(jia)材(cai)料，即(ji)一(yi)種所謂“藥(yao)(yao)型(xing)罩(zhao)(zhao)(zhao)”材(cai)料。用(yong)(yong)鎢銅(tong)(tong)材(cai)料(常用(yong)(yong)W-30Cu材(cai)料)制成(cheng)杯(bei)形或漏斗形的(de)罩(zhao)(zhao)(zhao)，倒裝(zhuang)于(yu)彈(dan)藥(yao)(yao)簡的(de)前端，靠火藥(yao)(yao)的(de)溫度和壓力使(shi)罩(zhao)(zhao)(zhao)變形成(cheng)射流而穿甲(jia)。這種藥(yao)(yao)型(xing)罩(zhao)(zhao)(zhao)最早用(yong)(yong)紫(zi)(zi)銅(tong)(tong)制造(zao)，并(bing)大(da)量(liang)應(ying)用(yong)(yong)。為(wei)了(le)增大(da)罩(zhao)(zhao)(zhao)的(de)單位質量(liang)從而提高破甲(jia)能(neng)力，后來研(yan)制單位質量(liang)比(bi)紫(zi)(zi)銅(tong)(tong)大(da)的(de)鎢鍘材(cai)料藥(yao)(yao)型(xing)罩(zhao)(zhao)(zhao)，在理想的(de)情(qing)況下(xia)，它比(bi)紫(zi)(zi)銅(tong)(tong)罩(zhao)(zhao)(zhao)的(de)破甲(jia)能(neng)力提高30%左右。[1]
5、用途
銅鎢(wu)(wu)合(he)金(jin)綜合(he)銅和鎢(wu)(wu)的(de)優(you)點，高(gao)(gao)(gao)強度(du)/ 高(gao)(gao)(gao)比重(zhong) /耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)/ 耐(nai)電弧燒(shao)蝕 / 導(dao)電導(dao)熱性能好(hao) / 加工(gong)性能好(hao)，ANK 鎢(wu)(wu)銅合(he)金(jin)采用(yong)(yong)高(gao)(gao)(gao)品(pin)質鎢(wu)(wu)粉(fen)及無氧銅粉(fen)，應用(yong)(yong)等(deng)靜壓(ya)成型(xing) - （高(gao)(gao)(gao)溫(wen)燒(shao)結） - 滲銅，保證產品(pin)純(chun)度(du)及準確配(pei)比，組(zu)織細密(mi)，性能優(you)異。本司(si)銅鎢(wu)(wu)系國內優(you)質鎢(wu)(wu)銅合(he)金(jin)材(cai)料(liao)(liao)，極適合(he)應用(yong)(yong)于高(gao)(gao)(gao)硬度(du)材(cai)料(liao)(liao)及薄片電極放電加工(gong)，電加工(gong)產品(pin)表(biao)面光潔(jie)度(du)高(gao)(gao)(gao)，精度(du)高(gao)(gao)(gao)，損耗低，有效節約電極材(cai)料(liao)(liao)提高(gao)(gao)(gao)放電加工(gong)速度(du)并改善模具精度(du)。另可用(yong)(yong)作(zuo)點焊 /碰焊電極。鎢(wu)(wu)銅與模具鋼焊接(jie)成一體，在電極的(de)使(shi)用(yong)(yong)上非常(chang)方便。
銅鎢合金主要應(ying)用于(yu)：
1.電極材料：應用于高硬度材料及溥片(pian)電極放電加工,電加工產(chan)品表面光潔度高,精度高,損(sun)耗低,有(you)效節約。
2.觸點(dian)材料: 高(gao)中壓開關(guan)或(huo)斷路器(qi)的弧觸頭(tou)和(he)真空觸頭(tou)，線路板焊接和(he)電器(qi)接觸點(dian)。
3.焊(han)(han)接(jie)材料:埋弧焊(han)(han)機(ji),氣體保護焊(han)(han)機(ji)焊(han)(han)咀,無線電(dian)(dian)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)廠(生產炭膜(mo)電(dian)(dian)阻(zu)(zu),金(jin)(jin)屬鍍膜(mo)電(dian)(dian)阻(zu)(zu))電(dian)(dian)阻(zu)(zu)對焊(han)(han)機(ji)碰焊(han)(han)材料(銅鎢(wu)合金(jin)(jin)焊(han)(han)接(jie)圓盤) 。
4.導(dao)衛材料:各種線材軋(ya)鋼,用(yong)于導(dao)向保護作用(yong)材料