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W60钨铜

日期:2015/12/25 0:06:49 人气:2573

W60钨铜


W60钨铜

钨和铜组成的合金,常用合金的含铜量为10%~50%。合金用粉末冶金方法制取,具有很好的导电导热性,较好的高温强度和一定的塑性。在很高的温度下,如3000℃以上,合金中的铜被液化蒸发,大量吸收热量,降低材料表面温度。所以这类材料也称为金属发汗材料。
 

1、简介

钨铜合金有较广泛的用途,主要是用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件,也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。
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。
 

2、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℃,铜的熔点1080℃),密度大(钨密度为19.25g/cm,铜的密度为8.92/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。
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
19. 25
4. 5
174
136
411
0. 28
3410
550
8. 92
16. 6
403
385
145
0. 34
1083
120

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。
牌 号
Cu
W
杂质总和
密度
g/cm3(20 ℃)
电导率
%IACS
溶化温度
(℃)
抗弯强度Mpa
硬 度
CuW70
28-32
余量
< 0.5
13.8-14
≥ 42
≥ 700
≥ 667
≥ 184

高温钨铜性能

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
 

3、特点

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。
 

4、分类

电工材料

钨铜合金电工材料:主要分为电接触材料和电加工材料。
(1)电接触材料。这是最重要的一类电工材料,它们具有高的抗电弧烧蚀性能和抗熔焊性能,用于各种高、低压开关电器和某些仪表中作为电触头、电触点和电极。电触头是钨铜材料应用量最大的一类,特别是含铜量在20%~40%的钨铜材料应用量最大,主要用作中、高电压和中、大电流的开关电器中,如输电网的保护断路器触头和其他触头、触点。含15%~20%Cu的钨铜触头可用在电压高达50万V或更高的断路器上。
(2)电加工材料。指用在电阻焊、电铆接、电镦锻、电火花加工技术中的电极和模具材料。电火花加工要求电极或模具材料具有较好的导电性和抗电弧烧蚀性,以保证加工精度,所以多采用钨铜材料。电阻焊也多采用钨铜材料。电铆接和电镦锻在某些场合下也采用钨铜材料。

瞬时高温材料

瞬时高温材料是一种既重要又特殊的钨铜材料,可在接近钨熔点和稍超过钨熔点的温度下使用,工作时间很短,几秒至200秒便完成使命,所以叫瞬时高温材料。这类材料主要用来制造航天器的高温部件,如火箭喷管、制导导弹飞行方向的燃气舵、导弹端头(头锥、鼻锥)和其他构件。抗烧蚀性和抗热震性是瞬时高温材料的最主要使用性能,因为固体燃料的燃气温度一般高达2700~3300℃,燃气流中含有大量的固体粒子,对喷管、燃气舵等部件有严重的冲刷和烧蚀作用;而且这些部件是在急剧温升的条件下(几秒钟升至工作温度)工作的,因此对部件产生激烈的热震破坏作用。对端头而言,当飞行器飞入太空再进入大气层时,由于速度快而受到粒子云的激烈摩擦产生高温和侵蚀。钨铜材料是能够满足上述要求的较好材料。
随着碳一碳(C—C)纤维复合材料的研制成功和发展,因它具有质轻和抗热震性好的优点,火箭喷管喉衬越来越多地用它来制造。但其抗烧蚀性远不如钨铜材料,对那些要求抗烧蚀性高的喷管喉衬、燃气舵和其他部件仍需用钨基材料制造。

破甲材料

钨铜材料可用作破甲材料,即一种所谓“药型罩”材料。用钨铜材料(常用W-30Cu材料)制成杯形或漏斗形的罩,倒装于弹药简的前端,靠火药的温度和压力使罩变形成射流而穿甲。这种药型罩最早用紫铜制造,并大量应用。为了增大罩的单位质量从而提高破甲能力,后来研制单位质量比紫铜大的钨铡材料药型罩,在理想的情况下,它比紫铜罩的破甲能力提高30%左右。[1] 
 

5、用途

铜钨合金综合铜和钨的优点,高强度/ 高比重 /耐高温/ 耐电弧烧蚀 / 导电导热性能好 / 加工性能好,ANK 钨铜合金采用高品质钨粉及无氧铜粉,应用等静压成型 - (高温烧结) - 渗铜,保证产品纯度及准确配比,组织细密,性能优异。本司铜钨系国内优质钨铜合金材料,极适合应用于高硬度材料及薄片电极放电加工,电加工产品表面光洁度高,精度高,损耗低,有效节约电极材料提高放电加工速度并改善模具精度。另可用作点焊 /碰焊电极。钨铜与模具钢焊接成一体,在电极的使用上非常方便。
铜钨合金主要应用于:
1.电极材料:应用于高硬度材料及溥片电极放电加工,电加工产品表面光洁度高,精度高,损耗低,有效节约。
2.触点材料: 高中压开关或断路器的弧触头和真空触头,线路板焊接和电器接触点。
3.焊接材料:埋弧焊机,气体保护焊机焊咀,无线电电阻厂(生产炭膜电阻,金属镀膜电阻)电阻对焊机碰焊材料(铜钨合金焊接圆盘) 。
4.导卫材料:各种线材轧钢,用于导向保护作用材料。

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