在工业材料中,有些材料靠单一性能立足,有些材料则讲究搭配。钨铜合金(Tungsten Copper Alloy)就属于后者。它把钨的耐高温、耐磨和低热膨胀特性,与铜良好的导电、导热能力组合到同一种复合材料体系中。

中钨智造钨铜合金图片
钨与铜在固态下几乎不互溶,也不形成金属间化合物,所以钨铜合金不能用熔炼法来生产,而是采用粉末冶金渗铜工艺来制造,先后完成粉料配制混合、压制成坯、烧结钨骨架、渗入铜液,最后进行机械精加工。

中钨制造钨与铜的性能参数
其中,铜熔渗是一道关键工序。可以把预先形成的钨骨架想象成一座留有微小通道的骨架结构,熔融铜进入这些孔隙后,与钨形成复合组织。
在生产过程,中钨智造会对钨粉粒度和纯度、烧结温度、渗铜时长等参数进行管控,以此减少产品内部的残余孔隙,提升合金组织均匀度。
一、钨铜合金与钨镍合金相比有哪些突出特点
钨铜合金和钨镍合金都属于钨基复合材料,但两者的材料设计思路有所不同。简单来说,钨铜合金更强调导电、导热、低热膨胀与耐热耐磨性能之间的综合平衡。
中钨智造生产钨铜合金已有近30年,在多年的生产实践中了解到,钨铜合金的具体性能指标并不是固定不变的,而是与钨铜比例、原料特性、孔隙率、制造工艺及后续加工状态等因素密切相关。
一般而言,随着钨含量升高,钨铜合金的密度、硬度与抗拉强度越大;随着铜含量升高,钨铜合金的导电性和导热性越好。

基本钨铜比例不同的中钨智造钨铜合金性能指标
二、钨铜合金应用在哪些地方

中钨智造钨铜合金的应用
1.钨铜电极
在电火花加工过程中,电极材料的表现会对加工精度与生产效率产生影响。纯铜电极导电表现出色,切削加工难度较低,不过在持续放电带来的高温环境里,铜材容易出现软化、损耗加快的问题。而钨铜电极在保留优良导电能力的基础之上,增添了耐高温、抗烧蚀的优势。钨铜内部的钨相如同耐热骨架,长时间放电作业时能够减缓烧蚀损耗,更好地维持电极原有外形。
2.钨铜焊接电极
钨铜合金常被制成点焊电极、凸焊电极。焊接时,电极要反复接触工件,还要承受瞬间产生的高温,就像不断接受高温考验。这时合金中的钨相便可发挥相应作用,减少电极头部软化、变形和磨损,让电极在连续焊接过程中保持较稳定的工作状态。

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3.钨铜触点
在开关触点、电触头等电气部件中,材料需要反复接通和断开电流,每次开合都可能伴随电弧和瞬间高温,就像不断经历一次次小型火花考验。钨铜触点因具有良好的电学和力学性能,可承受高压开关频繁开合带来的损耗。
4.钨铜散热片
在微电子器件当中,散热基板、散热垫片承担着导出元器件热量的任务。芯片运行过程中会持续产生热量,如果温度过高,就会影响器件的运行状态。钨铜合金具有较强的导热能力,同时热膨胀系数较低,可减少温度变化带来的尺寸变化,适合用于大功率电子元件的散热部件。
5.钨铜模具工装配件
在模具加工中,高温夹具、耐磨垫块经常会接触高温工件,还会受到反复摩擦。如果材料耐热或耐磨性不足,使用一段时间后,接触面可能出现磨损或变形。钨铜合金具有较好的耐热、耐磨和导热性能,可以减少热量积聚以及摩擦造成的损耗,适合部分短时高温工装部件。

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三、钨铜合金可以加工成哪些产品
根据客户的实际使用需求,中钨智造可将钨铜合金加工制成棒材、板材、块材、触头、电极、散热部件及其他异形结构件。
钨铜合金里面既有硬度较高的钨,又有相对柔软的铜,因此加工起来不像普通铜材那么轻松。尤其是钨含量较高时,合金更耐磨,刀具也更容易产生磨损。加工时通常会使用硬质合金刀具,并适当调整切削速度和进给量。精加工钨铜电极时,还可以配合冷却液带走热量,减少铜屑粘附刀具。遇到结构复杂或尺寸较小的钨铜电极,则可以通过CNC(计算机数字控制)数控加工完成成型。

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