同樣都是電阻焊電極材料,這些不一樣的銅合金,都有什么區別?
文/雷博
第一節 黃銅、鎢銅、青銅
由于銅的導電率和導熱率很高,又有突出的抗腐蝕性能,并且易于加工制造,在現代工業中得到廣泛的應用。接下來簡單介紹下黃銅、鎢銅、青銅的區別。
1、黃銅
以鋅作主要添加元素的銅合金,具有美觀的黃色,統稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復雜黃銅。含鋅低于36%的黃銅合金由固溶體組成,具有良好的冷加工性能;如含鋅30%的黃銅常用來制作彈殼,俗稱彈殼黃銅或七三黃銅;含鋅在36~42%之間的黃銅合金由和固溶體組成,其中最常用的是含鋅40%的六四黃銅。
為了改善普通黃銅的性能,常添加其他元素,如鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等。鋁能提高黃銅的強度、硬度和耐蝕性,但使塑性降低,適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提高黃銅的強度和對海水的耐腐性,故稱海軍黃銅,用作船舶熱工設備和螺旋槳等。鉛能改善黃銅的切削性能;這種易切削黃銅常用作鐘表零件。黃銅鑄件常用來制作閥門和管道配件等。
2、鎢銅
鎢和銅組成的合金,常用合金的含銅量為10%~50%。合金用粉末冶金方法制取,具有很好的導電導熱性,較好的高溫強度和一定的塑性。在很高的溫度下,如3000℃以上,合金中的銅被液化蒸發,大量吸收熱量,降低材料表面溫度。所以這類材料也稱為金屬發汗材料。
鎢銅合金綜合了金屬鎢和銅的優點,其中鎢熔點高(鎢熔點為3410℃,銅的熔點1080℃),密度大(鎢密度為19.25g/cm,銅的密度為8.92g/cm3) ;銅導電導熱性能優越,鎢銅合金(成分一般范圍為WCu7~WCu50)微觀組織均勻、耐高溫、強度高、耐電弧燒蝕、密度大;導電、導熱性能適中,廣泛應用于軍用耐高溫材料、高壓開關用電工合金、電加工電極、微電子材料,做為零部件和元器件廣泛應用于航天、航空、電子、電力、冶金、機械、體育器材等行業。
3、青銅
原指銅錫合金,后除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅,并常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。
錫青銅的鑄造性能、減摩性能好和機械性能好,適合于制造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是現代發動機和磨床廣泛使用的軸承材料。鋁青銅強度高,耐磨性和耐蝕性好,用于鑄造高載荷的齒輪、軸套、船用螺旋槳等。鈹青銅和磷青銅的彈性極限高,導電性好,適于制造精密彈簧和電接觸元件,鈹青銅還用來制造煤礦、油庫等使用的無火花工具。
第二節 鈹銅、鈹鈷銅、鈹青銅
由于銅的導電率和導熱率很高,又有突出的抗腐蝕性能,并且易于加工制造,在現代工業中得到廣泛的應用。接下來簡單介紹下鈹銅、鈹鈷銅、鈹青銅的區別。
1、鈹銅
鈹銅是以鈹為主要合金元素的銅合金。它是一種過飽和固溶體銅基合金,是機械性能,物理性能,化學性能及抗蝕性能良好結合的有色合金;經固溶和時效處理后,具有與特殊鋼相當的高強度極限,彈性極限,屈服極限和疲勞極限,同時又具備高的導電率,導熱率,高硬度和耐磨性,高的蠕變抗力及耐蝕性。
鈹銅廣泛應用于制造各類模具鑲嵌件,替代鋼材制作精度高,形狀復雜的模具,焊接電極材料,壓鑄機,注塑機沖頭,耐磨耐蝕工作等。鈹銅帶應用于微電機電刷,手機、電池、產品上,是國民經濟建設不可缺少的重要工業材料。
2、鈹鈷銅
鈹鈷銅具備優良的抗腐蝕性,優良的拋光性,優良的抗磨性,優良的抗粘連性,高強度與高硬度,極其優良的焊接性。鈹鈷銅及其優良的熱傳導性比模具鋼材優越約3~4倍。此特性可確保塑膠制品快速及均勻地冷卻,減少制品的變形,外形細節不清晰及類似的缺陷,在多數情況下可顯著地縮短產品的生產周期。
鈹鈷銅廣泛用于制造注塑模或鋼模中的鑲件與模芯。用作塑膠模具中的鑲件時,可有效地降低熱集中區的溫度,簡化或者省去冷卻水道設計。鈹鈷銅現有的出廠規格包括:經鍛軋成型的圓材與扁材,擠壓成型的管材,經機械切削加工的芯棒,鑄錠與各類鑄造型材。
3、鈹青銅
鈹青銅以鈹作為主要合金組元的一種無錫青銅,含有1.7~2.5%鈹及少量鎳、鉻、鈦等元素。經過淬火時效處理后,強度極限可達1250~1500MPa,接近中等強度鋼的水平。在淬火狀態下塑性很好,可以加工成各種半成品。
鈹青銅具有的主要特點有:硬度高、彈性好、耐磨性,還具有良好的耐蝕性、導熱性和導電性,受沖擊時不產生火花。廣泛用作重要的彈性元件、耐磨零件和防爆工具等。常用牌號有QBe2、 QBe2.5、QBe1.7、QBe1.9等。
第三節 鉻鋯銅、氧化鋁銅、紫銅
由于銅的導電率和導熱率很高,又有突出的抗腐蝕性能,并且易于加工制造,在現代工業中得到廣泛的應用。接下來簡單介紹下鉻鋯銅、氧化鋁銅、紫銅的區別。
1、鉻鋯銅
鉻鋯銅是一種金屬材料,化學式為CuCrZr,硬度為HRB78-83,導電率為43ms/m。鉻鋯銅具有良好的導電性,導熱性,硬度高,耐磨抗爆,抗裂性以及軟化溫度高等特點。
在焊接時電極損耗少,焊接速度快,焊接總成本低,適合作為熔接焊機的電極有關管件,但對電鍍工件表現一般。廣泛應用于汽車、摩托車、制桶(罐)等機械制造工業的焊接、導電嘴、開關觸頭、模具塊、焊機輔助裝置用各種物料。
2、氧化鋁銅
氧化鋁銅(又稱彌散強化銅),導電率≥80%IACS,軟化溫度≥900℃。它具有高強度、高導電性及高軟化溫度的性能。
綜合各方面性能的優異,它在焊接過程中,點焊次數高,在焊接鍍鋅板和鋁板時,電極壽命比普通鉻鋯銅要高數倍,減少了停工修磨電極的時間,提高了自動焊接生產線的效率。氧化鋁銅在焊接鍍層金屬時,電極不易變形,不粘接,接觸火花小,不發黑,焊點美觀,無明顯凹痕,顯示出其超強的焊接性能優勢。
3、紫銅
紫銅就是銅單質,因其顏色為紫紅色而得名。紫銅是比較純凈的一種銅,一般可近似認為是純銅,導電性、塑性都較好,但強度、硬度較差一些。它具有優良的導電性、導熱性、延展性和耐蝕性等特點。
紫銅的電導率和熱導率僅次于銀,廣泛用于制作導電、導熱器材。紫銅的用途比純鐵廣泛得多,每年有50%的銅被電解提純為純銅,用于電氣工業。這里所說的紫銅,確實要非常純,含銅達99.95%以上才行,極少量的雜質,特別是磷、砷、鋁等,會大大降低銅的導電率。主要用于制作發電機﹑母線﹑電纜﹑開關裝置﹑變壓器等電工器材和熱交換器﹑管道﹑太陽能加熱裝置的平板集熱器等導熱器材。
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