钨铜电极金相及性能分析

钨铜粉末烧结材料其形态分布为以钨为骨架均匀分布在铜基体上。由于钨W的高熔点和高硬度的特性,钨在1000℃下,其极限抗拉强度仍有50kgf/mm2,比常温下的低碳钢强度还要高,这就使得钨铜材料在铜熔点温度以下(约1000℃左右),仍具有极高的抗磨损性和热硬性。而钨骨架以铜为基体粘为一体,并且构成了烧结材料的良好导体和散热的通路,从而使得钨骨架在使用的过程中不会产生局部过热的现象。

常用金属的室温强度主要决定于两个基本因素,即金属原子结合力以及对位错运动阻力。在钨铜材料作为电阻焊电极时常采用增加对位错运动阻力的方法来提高强度,包括冷作硬化和拆出强化等方法。但是,这些方法所得到的强化效果会随着钨铜合金的温度升高而显著降低,最终消失。举个例子,冷作硬化后的紫铜电极,室温下硬度可达到HB100-110,然而当温度升高至200-250℃时,这种冷作硬化效应会全部消失。此外,大多数靠沉淀相析出强化的铜合金,在温度达到500-650℃时,由于沉淀相重新融入基体,而使得强度迅速降低。相比之下,铜钨粉末烧结材料在高温下不会发生相变,再结晶或重结晶等现象。一些对钨铜材料研究数据表明,钨铜W-30Cu的硬度和电导率高于铍铜,软化温度则为铍铜的两倍以上。因此,以钨铜材料来作为闪光对焊或弧焊用的电极,尤其是连续在高温下作业的情况下,对导电性以及耐磨性要求较高的场合,更能凸显钨铜电极材料的优越性。

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