同样都是电阻焊电极材料,这些不一样的铜合金,都有什么区别?
文/雷博
第一节 黄铜、钨铜、青铜
由于铜的导电率和导热率很高,又有突出的抗腐蚀性能,并且易于加工制造,在现代工业中得到广泛的应用。接下来简单介绍下黄铜、钨铜、青铜的区别。
1、黄铜
以锌作主要添加元素的铜合金,具有美观的黄色,统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低于36%的黄铜合金由固溶体组成,具有良好的冷加工性能;如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳,俗称弹壳黄铜或七三黄铜;含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成,其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。
为了改善普通黄铜的性能,常添加其他元素,如铝、镍、锰、锡、硅、铅等。铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性,但使塑性降低,适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性,故称海军黄铜,用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能;这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。
2、钨铜
钨和铜组成的合金,常用合金的含铜量为10%~50%。合金用粉末冶金方法制取,具有很好的导电导热性,较好的高温强度和一定的塑性。在很高的温度下,如3000℃以上,合金中的铜被液化蒸发,大量吸收热量,降低材料表面温度。所以这类材料也称为金属发汗材料。
钨铜合金综合了金属钨和铜的优点,其中钨熔点高(钨熔点为3410℃,铜的熔点1080℃),密度大(钨密度为19.25g/cm,铜的密度为8.92g/cm3) ;铜导电导热性能优越,钨铜合金(成分一般范围为WCu7~WCu50)微观组织均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大;导电、导热性能适中,广泛应用于军用耐高温材料、高压开关用电工合金、电加工电极、微电子材料,做为零部件和元器件广泛应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等行业。
3、青铜
原指铜锡合金,后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜,并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。
锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好,适合于制造轴承、蜗轮、齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高,耐磨性和耐蚀性好,用于铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高,导电性好,适于制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。
第二节 铍铜、铍钴铜、铍青铜
由于铜的导电率和导热率很高,又有突出的抗腐蚀性能,并且易于加工制造,在现代工业中得到广泛的应用。接下来简单介绍下铍铜、铍钴铜、铍青铜的区别。
1、铍铜
铍铜是以铍为主要合金元素的铜合金。它是一种过饱和固溶体铜基合金,是机械性能,物理性能,化学性能及抗蚀性能良好结合的有色合金;经固溶和时效处理后,具有与特殊钢相当的高强度极限,弹性极限,屈服极限和疲劳极限,同时又具备高的导电率,导热率,高硬度和耐磨性,高的蠕变抗力及耐蚀性。
铍铜广泛应用于制造各类模具镶嵌件,替代钢材制作精度高,形状复杂的模具,焊接电极材料,压铸机,注塑机冲头,耐磨耐蚀工作等。铍铜带应用于微电机电刷,手机、电池、产品上,是国民经济建设不可缺少的重要工业材料。
2、铍钴铜
铍钴铜具备优良的抗腐蚀性,优良的抛光性,优良的抗磨性,优良的抗粘连性,高强度与高硬度,极其优良的焊接性。铍钴铜及其优良的热传导性比模具钢材优越约3~4倍。此特性可确保塑胶制品快速及均匀地冷却,减少制品的变形,外形细节不清晰及类似的缺陷,在多数情况下可显著地缩短产品的生产周期。
铍钴铜广泛用于制造注塑模或钢模中的镶件与模芯。用作塑胶模具中的镶件时,可有效地降低热集中区的温度,简化或者省去冷却水道设计。铍钴铜现有的出厂规格包括:经锻轧成型的圆材与扁材,挤压成型的管材,经机械切削加工的芯棒,铸锭与各类铸造型材。
3、铍青铜
铍青铜以铍作为主要合金组元的一种无锡青铜,含有1.7~2.5%铍及少量镍、铬、钛等元素。经过淬火时效处理后,强度极限可达1250~1500MPa,接近中等强度钢的水平。在淬火状态下塑性很好,可以加工成各种半成品。
铍青铜具有的主要特点有:硬度高、弹性好、耐磨性,还具有良好的耐蚀性、导热性和导电性,受冲击时不产生火花。广泛用作重要的弹性元件、耐磨零件和防爆工具等。常用牌号有QBe2、 QBe2.5、QBe1.7、QBe1.9等。
第三节 铬锆铜、氧化铝铜、紫铜
由于铜的导电率和导热率很高,又有突出的抗腐蚀性能,并且易于加工制造,在现代工业中得到广泛的应用。接下来简单介绍下铬锆铜、氧化铝铜、紫铜的区别。
1、铬锆铜
铬锆铜是一种金属材料,化学式为CuCrZr,硬度为HRB78-83,导电率为43ms/m。铬锆铜具有良好的导电性,导热性,硬度高,耐磨抗爆,抗裂性以及软化温度高等特点。
在焊接时电极损耗少,焊接速度快,焊接总成本低,适合作为熔接焊机的电极有关管件,但对电镀工件表现一般。广泛应用于汽车、摩托车、制桶(罐)等机械制造工业的焊接、导电嘴、开关触头、模具块、焊机辅助装置用各种物料。
2、氧化铝铜
氧化铝铜(又称弥散强化铜),导电率≥80%IACS,软化温度≥900℃。它具有高强度、高导电性及高软化温度的性能。
综合各方面性能的优异,它在焊接过程中,点焊次数高,在焊接镀锌板和铝板时,电极寿命比普通铬锆铜要高数倍,减少了停工修磨电极的时间,提高了自动焊接生产线的效率。氧化铝铜在焊接镀层金属时,电极不易变形,不粘接,接触火花小,不发黑,焊点美观,无明显凹痕,显示出其超强的焊接性能优势。
3、紫铜
紫铜就是铜单质,因其颜色为紫红色而得名。紫铜是比较纯净的一种铜,一般可近似认为是纯铜,导电性、塑性都较好,但强度、硬度较差一些。它具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性等特点。
紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜的用途比纯铁广泛得多,每年有50%的铜被电解提纯为纯铜,用于电气工业。这里所说的紫铜,确实要非常纯,含铜达99.95%以上才行,极少量的杂质,特别是磷、砷、铝等,会大大降低铜的导电率。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。
|