一种提高铜钨与铜结合面强度的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高铜钨与铜结合面强度的方法，涉及由金属粉末制造制品技术领域，包括S1、装粉：先将钨粉和铜粉按照钨粉质量百分比5%‑95%配制成铜钨复合粉，再将配置好的复合粉放入制备铜钨合金的石墨坩埚中；S2、压实：采用不锈钢压板，对放入在石墨坩埚中的铜钨复合粉进行压实，S3、铺粉：铜粉铺在铜钨复合粉坯上方，然后对铜粉进行压实；S4、烧结：将放有铺铜粉坯的石墨坩埚放入放电等离子烧结炉中，对炉内抽真空的同时对铺铜粉坯施加机械压力，随炉冷却得到带有覆铜层的铜钨合金；本发明专利技术的方法能够在保证钨铜触头的导电性的同时提高结合面的抗拉强度。

【技术实现步骤摘要】
一种提高铜钨与铜结合面强度的方法
本专利技术涉及由金属粉末制造制品
，具体是涉及一种提高铜钨与铜结合面强度的方法。
技术介绍
钨铜合金是钨和铜组成的合金。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。由于钨铜两种金属互不相溶，因此钨铜合金具有钨的低膨胀性、耐磨性、抗腐蚀性及具备铜的高导电和导热性，并且适用于各种机械加工。钨铜合金的生产一般是使用粉末冶金的工艺流程：先制粉-配料混合-压制成型-烧结熔渗。铜钨合金因其具有较好的导电性和抗拉强度，多应用于电子产品或高压电触头领域，国标GB/T8320铜钨及银钨电触头中规定：“铜钨整体电触头铜钨合金与导电端接合面抗拉强度，当导电端为铜时，不小于185MPa”；但由于目前烧结工艺及烧结设备的限制，在烧结过程中铜钨与铜结合面之间不可避免的会存在杂质、氧化物等，导致CuW/Cu结合面位置抗拉强度很难控制在185Mpa以上，且生产周期长。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种提高铜钨与铜结合面强度的方法。本专利技术的技术方案是：一种提高铜钨与铜结合面强度的方法，包括以下步骤：S1：装粉先将钨粉和铜粉按照钨粉质量百分比5%-95%配制成铜钨复合粉，再将配制好的复合粉放入制备铜钨合金的石墨坩埚中；S2：压实采用不锈钢压板，对放入在石墨坩埚中的铜钨复合粉进行压实，压实后得到铜钨复合粉坯；S3：铺粉另取铜粉铺在步骤S2得到的铜钨复合粉坯上方，采用不锈钢压板对铜钨复合粉坯上的铜粉进行压实，压实后得到铺铜粉坯；S4：烧结将放有铺铜粉坯的石墨坩埚放入放电等离子烧结炉中，对炉内抽真空的同时对铺铜粉坯施加机械压力，当机械压力达到43-46MPa后，通入脉冲直流电流升温至1050-1250℃，保温30-45min后，随炉冷却得到带有覆铜层的铜钨合金。进一步地，所述步骤S1中的钨粉粒度为4-6μm，钨粉含氧量小于0.03%。进一步地，所述步骤S4中升温至1050-1250℃时的升温速度为200℃/min。进一步地，所述步骤S4中烧结时的真空度为1-10Pa。进一步地，步骤S1中在将铜钨复合粉放入石墨坩埚之前，需要在石墨坩埚底部平铺一层石墨坩埚纸。进一步地，所述步骤S2中对铜钨复合粉压实的压力为8-10Pa，压实次数为2-4次，所述步骤S3中的对铜钨复合粉坯上的铜粉的压实压力为10-13Pa，压实次数为1-3次。进一步地，所述步骤S1及步骤S3所用的铜粉均采用气雾化铜粉，所述铜粉的含氧量小于0.05%，铜粉粒度为3-5μm。进一步地，所述步骤S4烧结完成后，将得到的钨铜合金进行热等静压处理。进一步地，所述热等静压处理的压力为120-200MPa，以6-10℃/min的升温速度加热至温度600℃，保温1h后继续升温，以20-30℃/min的升温速度升温至1200-1300℃，保温保压2-4h。进一步地，将经过所述热等静压处理后的钨铜合金进行单面热锻，所述单面热锻是对所述S3中铺有铜粉的那一面进行锻造，锻造成所需厚度后进行冲压成型，最后得到成品零件。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术的方法简单，便于生产，可以大大缩短钨铜合金的生产周期，同时本专利技术的钨铜合金在烧结的过程中，由于表面铺有铜粉，在烧结过程中，可减少内部铜钨复合粉的氧化，进而提高其抗拉强度。（2）本专利技术的方法通过放电等离子烧结方式制备带有覆铜层的铜钨合金，将本专利技术的钨铜合金用于制备铜钨触头时，能够在保证铜钨触头的导电性的同时提高结合面的抗拉强度，延长铜钨触头的工作寿命。附图说明图1是本专利技术制备铜钨合金的流程图。具体实施方式实施例1：一种提高铜钨与铜结合面强度的方法，包括以下步骤：S1：装粉先将钨粉和铜粉按照钨粉质量百分比5%配制成铜钨复合粉，再将配制好的复合粉放入制备铜钨合金的石墨坩埚中；钨粉粒度为4-6μm，钨粉含氧量为0.025%；铜粉采用气雾化铜粉，铜粉的含氧量为0.03%，铜粉粒度为3-5μm；将铜钨复合粉放入石墨坩埚之前，在石墨坩埚底部平铺一层石墨坩埚纸；S2：压实采用不锈钢压板，对放入在石墨坩埚中的铜钨复合粉进行压实，压实后得到铜钨复合粉坯；对铜钨复合粉压实的压力为8Pa，压实次数为2次；S3：铺粉另取铜粉铺在步骤S2得到的铜钨复合粉坯上方，采用不锈钢压板对铜钨复合粉坯上的铜粉进行压实，压实后得到铺铜粉坯；对铜钨复合粉坯上的铜粉的压实压力为10Pa，压实次数为1次；S4：烧结将放有铺铜粉坯的石墨坩埚放入放电等离子烧结炉中，对炉内抽真空的同时对铺铜粉坯施加机械压力，烧结时的真空度为1Pa，当机械压力达到43MPa后，通入脉冲直流电流升温至1050℃，保温30min后，随炉冷却得到带有覆铜层的铜钨合金；升温至1050℃时的升温速度为200℃/min；烧结完成后，将得到的钨铜合金进行热等静压处理；热等静压处理的压力为120MPa，以6℃/min的升温速度加热至温度600℃，保温1h后继续升温，以20℃/min的升温速度升温至1200℃，保温保压2h；将经过热等静压处理后的钨铜合金进行单面热锻，单面热锻是对S3中铺有铜粉的那一面进行锻造，锻造成所需厚度后进行冲压成型，最后得到成品零件。实施例2：一种提高铜钨与铜结合面强度的方法，包括以下步骤：S1：装粉先将钨粉和铜粉按照钨粉质量百分比50%配制成铜钨复合粉，再将配制好的复合粉放入制备铜钨合金的石墨坩埚中；钨粉粒度为4-6μm，钨粉含氧量为0.028%；铜粉采用气雾化铜粉，铜粉的含氧量为0.04%，铜粉粒度为3-5μm；将铜钨复合粉放入石墨坩埚之前，在石墨坩埚底部平铺一层石墨坩埚纸；S2：压实采用不锈钢压板，对放入在石墨坩埚中的铜钨复合粉进行压实，压实后得到铜钨复合粉坯；对铜钨复合粉压实的压力为9Pa，压实次数为3次；S3：铺粉另取铜粉铺在步骤S2得到的铜钨复合粉坯上方，采用不锈钢压板对铜钨复合粉坯上的铜粉进行压实，压实后得到铺铜粉坯；对铜钨复合粉坯上的铜粉的压实压力为11Pa，压实次数为2次；S4：烧结将放有铺铜粉坯的石墨坩埚放入放电等离子烧结炉中，对炉内抽真空的同时对铺铜粉坯施加机械压力，烧结时的真空度为5Pa，当机械压力达到45MPa后，通入脉冲直流电流升温至1100℃，保温35min后，随炉冷却得到带有覆铜层的铜钨合金；升温至1100℃时的升温速度为200℃/min；烧结完成后，将得到的钨铜合金进行热等静压处理；热等静压处理的压力为150本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高铜钨与铜结合面强度的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：装粉/n先将钨粉和铜粉按照钨粉质量百分比5%-95%配制成铜钨复合粉，再将配制好的复合粉放入制备铜钨合金的石墨坩埚中；/nS2：压实/n采用不锈钢压板，对放入在石墨坩埚中的铜钨复合粉进行压实，压实后得到铜钨复合粉坯；/nS3：铺粉/n另取铜粉铺在步骤S2得到的铜钨复合粉坯上方，采用不锈钢压板对铜钨复合粉坯上的铜粉进行压实，压实后得到铺铜粉坯；/nS4：烧结/n将放有铺铜粉坯的石墨坩埚放入放电等离子烧结炉中，对炉内抽真空的同时对铺铜粉坯施加机械压力，当机械压力达到43-46MPa后，通入脉冲直流电流升温至1050-1250℃，保温30-45min后，随炉冷却得到带有覆铜层的铜钨合金。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高铜钨与铜结合面强度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：装粉
先将钨粉和铜粉按照钨粉质量百分比5%-95%配制成铜钨复合粉，再将配制好的复合粉放入制备铜钨合金的石墨坩埚中；
S2：压实
采用不锈钢压板，对放入在石墨坩埚中的铜钨复合粉进行压实，压实后得到铜钨复合粉坯；
S3：铺粉
另取铜粉铺在步骤S2得到的铜钨复合粉坯上方，采用不锈钢压板对铜钨复合粉坯上的铜粉进行压实，压实后得到铺铜粉坯；
S4：烧结
将放有铺铜粉坯的石墨坩埚放入放电等离子烧结炉中，对炉内抽真空的同时对铺铜粉坯施加机械压力，当机械压力达到43-46MPa后，通入脉冲直流电流升温至1050-1250℃，保温30-45min后，随炉冷却得到带有覆铜层的铜钨合金。


2.如权利要求1所述的一种提高铜钨与铜结合面强度的方法，其特征在于，所述步骤S1中的钨粉粒度为4-6μm，钨粉含氧量小于0.03%。


3.如权利要求1所述的一种提高铜钨与铜结合面强度的方法，其特征在于，所述步骤S4中升温至1050-1250℃时的升温速度为200℃/min。


4.如权利要求1所述的一种提高铜钨与铜结合面强度的方法，其特征在于，所述步骤S4中烧结时的真空度为1-10Pa。


5.如权利要求1所述的一种提高铜钨与铜结合面强度的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘萍，周兴，杨瑞，赵俊，周宁，
申请(专利权)人：陕西斯瑞新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61