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成分與特性
成分范圍
鎢銅合金中銅含量通常為10%~50%,具體牌號(hào)如WD10070、WD10080等,通過(guò)調(diào)整鎢銅比例可定制性能。
鎢(W):熔點(diǎn)高達(dá)3410℃,密度19.25 g/cm3,提供高強(qiáng)度和耐高溫性。
銅(Cu):導(dǎo)電導(dǎo)熱性優(yōu)異(電導(dǎo)率59–60 MS/m,熱導(dǎo)率401 W/(m·K)),延展性好,便于加工。
核心特性
高硬度與強(qiáng)度:抗彎強(qiáng)度可達(dá)700–2158 MPa(依牌號(hào)不同),適用于耐磨部件。
耐高溫性:熔點(diǎn)約3000℃,在高溫下銅蒸發(fā)吸熱,形成“金屬發(fā)汗”效應(yīng),降低表面溫度。
導(dǎo)電導(dǎo)熱性適中:導(dǎo)電率42–65%IACS(國(guó)際退火銅標(biāo)準(zhǔn)),熱導(dǎo)率150–250 W/(m·K),平衡了高導(dǎo)熱與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的需求。
抗電弧燒蝕:電弧作用下表面形成氧化膜,減少燒蝕,延長(zhǎng)使用壽命。
生產(chǎn)工藝
主要工藝流程
粉末冶金法:鎢銅粉末混合后壓制成型,在1300–1500℃液相燒結(jié),形成致密結(jié)構(gòu)。
工藝優(yōu)化:通過(guò)添加鎳活化燒結(jié)或機(jī)械合金化提高致密度(>98%),但可能降低導(dǎo)電性。
質(zhì)量控制
純度與雜質(zhì)控制:采用高純鎢粉(雜質(zhì)<0.5%)和電解銅粉,確保材料性能。
尺寸精度:直徑范圍1–60 mm,長(zhǎng)度可達(dá)300 mm,表面無(wú)孔洞、裂紋等缺陷。
應(yīng)用領(lǐng)域
電極材料
用于高硬度材料放電加工(如電火花加工),表面光潔度高、損耗低。
電阻焊電極(如WD10080),耐高溫、抗電弧燒蝕。
觸點(diǎn)與開(kāi)關(guān)材料
高壓斷路器、真空接觸器的弧觸頭,耐電弧燒蝕,適用于50萬(wàn)V以上高壓環(huán)境。
航空航天與電子
火箭噴管喉襯、導(dǎo)彈端頭(耐3000–5000K高溫),以及電子封裝散熱基板(結(jié)合鎢的低膨脹與銅的高導(dǎo)熱)。
焊接與導(dǎo)衛(wèi)材料
埋弧焊焊咀、電阻焊電極,以及線材軋制的導(dǎo)向保護(hù)部件。