CuW70鎢銅(tong)
鎢(wu)和銅(tong)組(zu)成的(de)合金(jin)(jin)，常用合金(jin)(jin)的(de)含銅(tong)量(liang)為10%～50%。合金(jin)(jin)用粉末冶金(jin)(jin)方法制取，具有很好的(de)導(dao)電導(dao)熱性，較好的(de)高溫強度和一定(ding)的(de)塑性。在很高的(de)溫度下，如3000℃以上，合金(jin)(jin)中的(de)銅(tong)被液化蒸(zheng)發(fa)，大量(liang)吸收熱量(liang)，降低材(cai)(cai)料(liao)表面溫度。所以這類材(cai)(cai)料(liao)也稱為金(jin)(jin)屬發(fa)汗材(cai)(cai)料(liao)。
1、簡介
鎢銅(tong)合金有較廣泛的(de)(de)(de)用(yong)(yong)途(tu)，主要是用(yong)(yong)來制造抗電(dian)(dian)弧(hu)燒蝕(shi)的(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)電(dian)(dian)器開關(guan)的(de)(de)(de)觸頭和火箭噴管喉襯、尾舵等高(gao)溫構(gou)件，也用(yong)(yong)作電(dian)(dian)加工(gong)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)極、高(gao)溫模(mo)具以及其他要求導(dao)電(dian)(dian)導(dao)熱性能和高(gao)溫使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)場合。
鎢(wu)銅選用精(jing)(jing)細鎢(wu)、銅粉末，經一流浸透燒結工藝精(jing)(jing)制而成(cheng)，可承受近2000度(du)(du)高溫和(he)高應(ying)力，具有高熔(rong)點(dian)、高硬(ying)度(du)(du)、抗燒損和(he)良好(hao)抗粘附性(xing)，電蝕(shi)產品表面(mian)光潔(jie)度(du)(du)高，精(jing)(jing)度(du)(du)極(ji)高，損耗低。
鎢銅(tong)廣泛(fan)用作高壓(ya)，超(chao)液壓(ya)開關和斷(duan)路器(qi)的(de)(de)觸頭(tou)，保護環，用于電(dian)(dian)熱墩粗砧塊材料(liao)，自動(dong)埋(mai)弧焊(han)導(dao)電(dian)(dian)咀，等(deng)離子(zi)切割機(ji)(ji)噴嘴，電(dian)(dian)焊(han)機(ji)(ji)，對焊(han)機(ji)(ji)的(de)(de)焊(han)頭(tou)，滾焊(han)輪，封氣卯電(dian)(dian)極和點火花電(dian)(dian)極,點焊(han)，碰焊(han)材料(liao)等(deng)。
2、物(wu)理性(xing)能
鎢(wu)銅(tong)(tong)(tong)合金(jin)綜合了(le)金(jin)屬鎢(wu)和銅(tong)(tong)(tong)的優點，其(qi)中鎢(wu)熔(rong)點高(gao)(gao)(鎢(wu)熔(rong)點為(wei)(wei)3410℃，銅(tong)(tong)(tong)的熔(rong)點1080℃)，密度(du)大(鎢(wu)密度(du)為(wei)(wei)19.25g/cm，銅(tong)(tong)(tong)的密度(du)為(wei)(wei)8.92/cm3) ；銅(tong)(tong)(tong)導(dao)電(dian)導(dao)熱性能(neng)優越，鎢(wu)銅(tong)(tong)(tong)合金(jin)(成分一般(ban)范圍為(wei)(wei)WCu7~WCu50)微(wei)觀組織均勻、耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)、強度(du)高(gao)(gao)、耐(nai)電(dian)弧燒蝕、密度(du)大；導(dao)電(dian)、導(dao)熱性能(neng)適(shi)中，廣泛應用(yong)(yong)于(yu)(yu)軍用(yong)(yong)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)材(cai)(cai)料、高(gao)(gao)壓(ya)開關(guan)用(yong)(yong)電(dian)工合金(jin)、電(dian)加工電(dian)極、微(wei)電(dian)子材(cai)(cai)料，做為(wei)(wei)零部(bu)件和元(yuan)器件廣泛應用(yong)(yong)于(yu)(yu)航天、航空、電(dian)子、電(dian)力、冶金(jin)、機械、體育(yu)器材(cai)(cai)等行業(ye)。
性(xing)能 | 密度g/cm | 熱膨脹系數10-6/℃ | 熱導(dao)率(lv)w/(m·k) | 熱容J/(kg·℃) | 彈(dan)性模量GPa | 泊松(song)密(mi)度 | 熔點℃ | 強度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 |
軍用耐高溫(wen)材料
鎢(wu)銅(tong)合金在航天航空中用(yong)作導彈、火(huo)箭發(fa)(fa)動機(ji)的(de)(de)噴管(guan)、燃氣(qi)舵、空氣(qi)舵、鼻錐，主要要求(qiu)是(shi)要求(qiu)耐高(gao)溫(wen)(3000K~5000K)、耐高(gao)溫(wen)氣(qi)流(liu)沖刷能力，主要利(li)用(yong)銅(tong)在高(gao)溫(wen)下揮發(fa)(fa)形(xing)成的(de)(de)發(fa)(fa)汗(han)制(zhi)冷(leng)作用(yong)(銅(tong)熔點1083℃)，降低鎢(wu)銅(tong)表面(mian)溫(wen)度，保證在高(gao)溫(wen)極端條件(jian)下使用(yong)。
牌 號 | 銅 Cu | 鎢 W | 雜質總和 | 密度 g/cm3(20 ℃) | 電(dian)導(dao)率 %IACS | 溶化溫度 (℃) | 抗(kang)彎(wan)強度Mpa | 硬 度 |
CuW70 | 28-32 | 余量 | < 0.5 | 13.8-14 | ≥ 42 | ≥ 700 | ≥ 667 | ≥ 184 |
高溫鎢銅性(xing)能
牌(pai)號 | 銅含量 | 鎢骨(gu)架 相對密度 | 材料密(mi)度(du) g/cm | 相(xiang)對 密(mi)度 | 抗拉強度MPa | 斷裂韌性 MPa m | |
室溫 | 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(fen)類
電工材料
鎢銅合金電(dian)(dian)工材料：主要分為電(dian)(dian)接觸材料和電(dian)(dian)加(jia)工材料。
(1)電(dian)(dian)接(jie)觸(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)材(cai)料(liao)。這(zhe)是最重(zhong)要的(de)一類電(dian)(dian)工材(cai)料(liao)，它們(men)具有高的(de)抗(kang)電(dian)(dian)弧(hu)燒蝕性(xing)(xing)能和抗(kang)熔焊性(xing)(xing)能，用(yong)(yong)于(yu)各(ge)種高、低壓(ya)開(kai)關電(dian)(dian)器(qi)(qi)和某些(xie)儀表(biao)中作為電(dian)(dian)觸(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)頭、電(dian)(dian)觸(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)點和電(dian)(dian)極。電(dian)(dian)觸(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)頭是鎢(wu)銅材(cai)料(liao)應(ying)用(yong)(yong)量(liang)(liang)最大(da)的(de)一類，特別是含銅量(liang)(liang)在20%～40%的(de)鎢(wu)銅材(cai)料(liao)應(ying)用(yong)(yong)量(liang)(liang)最大(da)，主(zhu)要用(yong)(yong)作中、高電(dian)(dian)壓(ya)和中、大(da)電(dian)(dian)流的(de)開(kai)關電(dian)(dian)器(qi)(qi)中，如(ru)輸電(dian)(dian)網(wang)的(de)保護斷路(lu)器(qi)(qi)觸(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)頭和其(qi)他觸(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)頭、觸(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)點。含15%～20%Cu的(de)鎢(wu)銅觸(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)頭可用(yong)(yong)在電(dian)(dian)壓(ya)高達50萬V或更高的(de)斷路(lu)器(qi)(qi)上。
(2)電加(jia)工(gong)材(cai)料(liao)。指用(yong)在電阻(zu)焊、電鉚接(jie)、電鐓(dui)鍛(duan)、電火(huo)花加(jia)工(gong)技術中的(de)電極(ji)和(he)模具材(cai)料(liao)。電火(huo)花加(jia)工(gong)要求電極(ji)或模具材(cai)料(liao)具有較好的(de)導電性(xing)和(he)抗電弧燒蝕性(xing)，以(yi)保證加(jia)工(gong)精度，所(suo)以(yi)多(duo)采(cai)用(yong)鎢銅材(cai)料(liao)。電阻(zu)焊也多(duo)采(cai)用(yong)鎢銅材(cai)料(liao)。電鉚接(jie)和(he)電鐓(dui)鍛(duan)在某些場合下也采(cai)用(yong)鎢銅材(cai)料(liao)。
瞬時高溫材料(liao)
瞬(shun)(shun)時(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)材(cai)(cai)料(liao)是一種既重要又特殊的(de)(de)(de)(de)鎢銅材(cai)(cai)料(liao)，可在接(jie)近(jin)鎢熔點和(he)稍超過鎢熔點的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度下使用(yong)(yong)，工(gong)作(zuo)時(shi)(shi)間很短，幾秒(miao)至200秒(miao)便完成使命，所以(yi)叫瞬(shun)(shun)時(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)材(cai)(cai)料(liao)。這類(lei)材(cai)(cai)料(liao)主要用(yong)(yong)來制(zhi)造航(hang)天器(qi)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)部件，如火箭(jian)噴管、制(zhi)導(dao)導(dao)彈飛行方向的(de)(de)(de)(de)燃(ran)氣(qi)舵、導(dao)彈端(duan)頭(頭錐(zhui)、鼻錐(zhui))和(he)其他構件。抗燒蝕(shi)(shi)性和(he)抗熱(re)震(zhen)性是瞬(shun)(shun)時(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)最主要使用(yong)(yong)性能，因(yin)為固(gu)(gu)體(ti)燃(ran)料(liao)的(de)(de)(de)(de)燃(ran)氣(qi)溫(wen)度一般高(gao)(gao)達2700～3300℃，燃(ran)氣(qi)流中含(han)有(you)大量的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)體(ti)粒子，對(dui)噴管、燃(ran)氣(qi)舵等部件有(you)嚴重的(de)(de)(de)(de)沖刷和(he)燒蝕(shi)(shi)作(zuo)用(yong)(yong)；而(er)且這些部件是在急劇溫(wen)升(sheng)的(de)(de)(de)(de)條件下(幾秒(miao)鐘升(sheng)至工(gong)作(zuo)溫(wen)度)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)，因(yin)此對(dui)部件產生激烈(lie)的(de)(de)(de)(de)熱(re)震(zhen)破壞作(zuo)用(yong)(yong)。對(dui)端(duan)頭而(er)言，當飛行器(qi)飛入(ru)太空再(zai)進入(ru)大氣(qi)層時(shi)(shi)，由于(yu)速度快而(er)受到粒子云的(de)(de)(de)(de)激烈(lie)摩擦產生高(gao)(gao)溫(wen)和(he)侵蝕(shi)(shi)。鎢銅材(cai)(cai)料(liao)是能夠(gou)滿足上述要求的(de)(de)(de)(de)較好材(cai)(cai)料(liao)。
隨著碳(tan)一碳(tan)(C—C)纖維復合材料的(de)(de)研制成功和發展，因它具有質輕(qing)和抗熱震(zhen)性(xing)好的(de)(de)優點，火箭噴管喉襯越來(lai)越多地用(yong)(yong)它來(lai)制造。但(dan)其抗燒蝕(shi)性(xing)遠不(bu)如鎢銅材料，對那些要求抗燒蝕(shi)性(xing)高(gao)的(de)(de)噴管喉襯、燃氣(qi)舵和其他部(bu)件(jian)仍需用(yong)(yong)鎢基材料制造。
破(po)甲材料(liao)
鎢(wu)銅材料(liao)(liao)可用(yong)(yong)作(zuo)破(po)甲材料(liao)(liao)，即一種(zhong)所謂“藥(yao)(yao)型罩(zhao)(zhao)”材料(liao)(liao)。用(yong)(yong)鎢(wu)銅材料(liao)(liao)(常用(yong)(yong)W-30Cu材料(liao)(liao))制(zhi)成(cheng)杯形(xing)或漏斗形(xing)的(de)(de)罩(zhao)(zhao)，倒裝于(yu)彈藥(yao)(yao)簡的(de)(de)前端(duan)，靠火藥(yao)(yao)的(de)(de)溫度和壓力(li)使罩(zhao)(zhao)變形(xing)成(cheng)射流而穿甲。這種(zhong)藥(yao)(yao)型罩(zhao)(zhao)最早用(yong)(yong)紫銅制(zhi)造(zao)，并(bing)大(da)量應用(yong)(yong)。為了(le)增(zeng)大(da)罩(zhao)(zhao)的(de)(de)單(dan)位質(zhi)量從而提高破(po)甲能(neng)力(li)，后來研制(zhi)單(dan)位質(zhi)量比紫銅大(da)的(de)(de)鎢(wu)鍘材料(liao)(liao)藥(yao)(yao)型罩(zhao)(zhao)，在理想的(de)(de)情況下(xia)，它比紫銅罩(zhao)(zhao)的(de)(de)破(po)甲能(neng)力(li)提高30%左右。[1]
5、用(yong)途
銅(tong)(tong)鎢(wu)(wu)(wu)合(he)金(jin)綜合(he)銅(tong)(tong)和鎢(wu)(wu)(wu)的優(you)點，高(gao)(gao)強度(du)/ 高(gao)(gao)比重(zhong) /耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)/ 耐(nai)電(dian)(dian)(dian)弧燒(shao)蝕 ;/ 導電(dian)(dian)(dian)導熱性能(neng)好 / 加工性能(neng)好，ANK 鎢(wu)(wu)(wu)銅(tong)(tong)合(he)金(jin)采用高(gao)(gao)品質鎢(wu)(wu)(wu)粉及無氧銅(tong)(tong)粉，應用等(deng)靜(jing)壓成型 - （高(gao)(gao)溫(wen)燒(shao)結） - 滲銅(tong)(tong)，保證產品純(chun)度(du)及準確配比，組織細密，性能(neng)優(you)異。本司銅(tong)(tong)鎢(wu)(wu)(wu)系國內優(you)質鎢(wu)(wu)(wu)銅(tong)(tong)合(he)金(jin)材料，極(ji)適(shi)合(he)應用于高(gao)(gao)硬度(du)材料及薄(bo)片電(dian)(dian)(dian)極(ji)放電(dian)(dian)(dian)加工，電(dian)(dian)(dian)加工產品表面光潔(jie)度(du)高(gao)(gao)，精(jing)度(du)高(gao)(gao)，損耗(hao)低(di)，有效節(jie)約(yue)電(dian)(dian)(dian)極(ji)材料提(ti)高(gao)(gao)放電(dian)(dian)(dian)加工速度(du)并改(gai)善模具精(jing)度(du)。另可用作點焊(han) /碰焊(han)電(dian)(dian)(dian)極(ji)。鎢(wu)(wu)(wu)銅(tong)(tong)與模具鋼焊(han)接成一體(ti)，在電(dian)(dian)(dian)極(ji)的使用上非常方便。
銅鎢合金(jin)主(zhu)要(yao)應用于：
1.電極(ji)材(cai)料：應用于高硬(ying)度(du)材(cai)料及溥片電極(ji)放電加工,電加工產品表面光潔(jie)度(du)高,精度(du)高,損(sun)耗低,有(you)效節(jie)約。
2.觸點材料: 高中壓開關或斷路(lu)器的弧觸頭(tou)和(he)真空觸頭(tou)，線路(lu)板焊接和(he)電器接觸點。
3.焊(han)(han)接(jie)材料(liao):埋弧焊(han)(han)機,氣體保護焊(han)(han)機焊(han)(han)咀,無線電(dian)電(dian)阻(zu)廠(生產炭膜電(dian)阻(zu),金屬鍍膜電(dian)阻(zu))電(dian)阻(zu)對焊(han)(han)機碰(peng)焊(han)(han)材料(liao)(銅鎢(wu)合金焊(han)(han)接(jie)圓(yuan)盤) 。
4.導衛材料:各種線材軋鋼,用于導向保護(hu)作用材料。