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鎢銅棒生產

鎢銅兩種金屬的熔點相差很大,鎢的熔點為3410℃,遠高於銅的沸點且鎢銅不相溶,因此鎢銅複合材料只能採用粉末冶金方法製備。從提高材料的緻密度等性能出發,國外學者對鎢銅材料的製備工藝進行了大量研究,主要的製備方法包括熔滲法,活化液相燒結法,化學共沉澱法以及爆炸粉末壓實法。

其中我們公司提供的鎢銅棒主要採用熔滲法加工,生產流程為:制粉-混料-壓制-燒結-熔滲。

其主要生產工藝如下:
熔滲法,也叫溶浸法,是利用毛細管力的作用將熔點較低的金屬液潤濕填充一定密度和強度的多孔基體骨架,金屬液沿顆粒間隙流動填充多孔W股價孔隙,從而獲得較緻密的材料,採用此方法製備的W-Cu韌性可以大大提高。

熔滲法分為高溫燒結鎢骨架後滲銅和低溫燒結部分混和粉後滲銅兩種方法。高溫燒結骨架後滲銅是在高溫的氫氣中燒結壓制成形的鎢粉,高於銅的熔點使熔融的銅依靠毛細管作用滲入鎢骨架。再則,由於燒結溫度很高,鎢粉還原充分,熔點較低的雜質及不容易還原的低價氧化物都可以通過揮發和熱分解出去,經過此方法獲得骨架具有較高的強度,在電弧作業中避免了燒損現象的出現。目前,對一些大中型高壓斷路器和真空開關的鎢銅基觸頭的開發應用已經非常普遍,但是,高溫燒結鎢骨架法有其不足之處,生產工藝複雜,生產週期長,生產成本較高,局限了其應用。

低溫燒結部分混和粉後滲銅是將鎢粉混入銅粉和少量燒結添加劑(一般是鎳粉),在較低的溫度下,在氫氣中預燒結,然後將燒結料進行滲銅。這種方法必須保證燒結過程中還原充分和除氣,並進行真空下滲銅和高真空下脫氣處理,才能獲得低氣體含量的真空鎢銅材料。這種方法所產生的W-Cu合金中,銅沿著鎢晶界分佈,鎢骨架強度不如高溫燒結法,作為斷路器中的接觸材料,易產生燒蝕現象。此法對原材料成分要求較高,否則產品會含有較多的雜質和氣體。但這種方法工藝流程簡單,適於製造銅含量大20%的W-Cu合金。
總的來說,熔滲燒結存在一定缺陷,液相銅僅靠鎢骨架孔隙的毛細管作用滲入,緻密化速度較慢,緻密化程度較低。銅凝固相粗大且分佈不太均勻,而高溫燒結又會使鎢顆粒聚集長大,形成粗大不均勻組織,液相銅過分溢出使成分發生偏析,並且高溫下尺寸變形嚴重。

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