一种碳化钨铜复合材料表面覆铜方法及处理设备技术

本发明专利技术公开了一种碳化钨铜复合材料表面覆铜方法及处理设备，在外部的搅拌机内按一定比例放入成型粘合剂石蜡、碳化钨粉和铜粉，进行混合搅拌，得到混合料，然后将混合料放入压制模具内，按照预设的形状在外部的压制成型机内进行压制，得到碳化钨压坯，接着将铜粉放入预设的烧结模具内，在真空炉内以低于铜的熔点的温度进行铜粉的烧结保温，将铜粉转变为致密体，在得到的铜粉致密体一侧面涂抹石蜡，最后利用本处理设备进行熔渗加工，同时碳化钨压坯六组侧面进行加工覆铜，合金整体可以得到99％以上的相对密度甚至全致密的效果，提高了致密程度。程度。程度。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化钨铜复合材料表面覆铜方法及处理设备


[0001]本专利技术涉及碳化钨铜覆铜领域，具体为一种碳化钨铜复合材料表面覆铜方法及处理设备。

技术介绍

[0002]碳化钨铜合金是采用高品质碳化钨粉及无氧铜粉，应用压制成型
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高温烧结
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渗铜工艺，这种合金材料是采用特种工艺生产的,其组织均匀而致密,既具有碳化钨的高熔点、高沸点、高强度和高硬度等优点,又具有铜的导电、导热性强,接触电阻低等优点。目前被广泛地用作电触头材料，电阻焊、电火花加工和等离子电极材料，电热合金和高密度合金，特殊用途的军工材料(如火箭喷嘴、飞机喉衬)，以及计算机中央处理系统、大规模集成电路的引线框架，固态微波管等电子器件的热沉基片。
[0003]一般碳化钨的含量从50％到70％(重量百分比)，这种材料具有非常高的机械强度并具有卓越的抗电弧烧损能力。一般的碳化钨铜是通过混粉
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压制
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烧结
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熔渗工艺生产制造的难溶金属材料，将碳化钨粉或者添加混合有少量铜粉的碳化钨粉制成压坯，并将熔渗金属铜与碳化钨压坯叠置在一起，然后在还原气氛或真空中，在高于铜熔点的温度下烧结。在烧结过程中，依靠毛细管作用，使熔融的铜渗入碳化钨骨架。烧结和熔渗可分开进行，也可合为一个工序，但预先烧结骨架再熔渗的方式可获得较高强度的骨架，使该复合材料更耐电弧烧损，熔渗密度一般为理论密度的98％～99％。
[0004]但是目前在进行熔渗加工时，金属铜块放置在碳化钨压坯上方，高温状态下，铜蜡气体第一时间会上升，待压强足够后才会渗入碳化钨压坯内，在渗入前需要一定的反应时间，影响生产效率。
[0005]因此提出一种碳化钨铜复合材料表面覆铜方法及处理设备以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种碳化钨铜复合材料表面覆铜方法及处理设备，以解决上述
技术介绍
中提出问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种碳化钨铜复合材料表面覆铜方法，其特征在于：方法步骤如下：
[0008]步骤一、粉料混合：向搅拌机内加入成型粘合剂，将碳化钨粉和铜粉按照一定比例放入搅拌机内以600
‑
800r/min的速度搅拌混合30
‑
40min，得到混合料；
[0009]步骤二、碳化钨压坯压制成型：将混合料放入压制模具内，按照预设的形状在压制成型机内以200
‑
300MPa的压力下进行压制，得到碳化钨压坯；
[0010]步骤三、铜粉烧结：将铜粉放入预设的烧结模具内，在真空炉内以低于铜的熔点的温度900℃进行铜粉的烧结，保温时间为1
‑
2h，将铜粉转变为致密体，在得到的铜粉致密体一侧面涂抹石蜡；
[0011]步骤四、熔渗加工：将碳化钨压坯和铜粉致密体放入真空炉内，二者堆叠放置且铜
粉致密体位于碳化钨压坯侧面，真空炉内以高于铜熔点的温度1200
‑
1300℃进行熔渗，保温时间为2
‑
3h，得到表面覆铜的碳化钨铜合金。
[0012]一种碳化钨铜复合材料，步骤一中的所述混合料中的碳化钨粉、铜粉和成型粘合剂的质量百分含量为碳化钨95～97wt％，铜1～4wt％，成型粘合剂1
‑
2wt％；所述成型粘合剂为丁钠橡胶、聚乙二醇、聚乙烯醇、石蜡中的一种或多种；所述碳化钨粉的粒度为0.02
‑
3um，所述铜粉的粒度小于1um。
[0013]一种碳化钨铜复合材料表面覆铜的处理设备，包括碳化钨压坯和铜粉致密体，所述处理设备为步骤四中的真空炉，所述真空炉包括有电气控制箱座，所述电气控制箱座底端四角位置对称固定有支腿，所述电气控制箱座侧面安装有控制面板，所述控制面板包括有显示屏、设置键和电源钮，所述电气控制箱座侧面固定有基座，所述基座上安装有真空泵，所述真空泵端部连通有真空管，所述电气控制箱座顶端中心对称固定有四组支撑件，所述支撑件顶端安装有炉体，所述炉体侧壁上安装有压力表，所述炉体开口处转动有炉盖；
[0014]所述炉体开口边缘圆周均匀开设有四组连接螺孔，所述炉盖侧面配合开设有贯穿螺孔，所述贯穿螺孔内部螺纹固定有连接螺杆，所述连接螺杆的长度等于贯穿螺孔和连接螺孔的深度之和，所述连接螺杆端部固定有转把环，所述炉体内壁上固定有加热电阻丝环，所述炉盖侧面中心固定有温度传感器，所述炉体内壁中心安装有定位组件；
[0015]所述定位组件包括有安装弧板、连接螺筒、内螺杆、定位模箱、箱盖、定位螺环、矩槽、定位弹簧和定位板；所述安装弧板对称固定在炉体内壁中心，所述安装弧板和炉体内壁弧形吻合，所述连接螺筒固定在安装弧板侧面中心，所述内螺杆螺纹连接在连接螺筒内，所述内螺杆的长度大于连接螺筒的深度，所述定位模箱安装在内螺杆端部，所述箱盖螺纹连接在定位模箱开口处，所述定位螺杆固定在定位模箱侧壁中心且和内螺杆螺纹配合，所述矩槽共有三组且开设有定位模箱内腔三组竖直侧壁上，所述定位弹簧等间距固定在矩槽中心，所述定位板固定在定位弹簧端部；
[0016]所述定位模箱顶端中心和箱盖中心安装有限位组件，所述限位组件包括有水平螺杆、一号板、水平弹簧、一号限位板、竖直螺杆、二号板、竖直弹簧和二号限位板；所述水平螺杆螺纹贯穿箱盖中心，所述一号板转动在水平螺杆端部，所述水平弹簧等间距均匀固定在一号板侧面中心，所述一号限位板固定在水平弹簧端部，所述竖直螺杆螺纹贯穿定位模箱顶端中心设置，所述二号板转动在竖直螺杆端部，所述竖直弹簧等间距均匀固定在二号板侧面中心，所述二号限位板固定在竖直弹簧端部
[0017]更进一步的，所述支腿底端中心固定有辅助定位盘，所述辅助定位盘圆周均匀开设有四组辅助孔，所述辅助孔内部打入膨胀螺丝。
[0018]更进一步的，所述基座螺纹固定在电气控制箱座侧壁上，所述基座为L型板，所述基座竖直部分螺纹固定在电气控制箱座侧壁上，所述基座水平部分和电气控制箱座底端平齐，所述基座水平部分底端对称固定有辅助撑杆，所述辅助撑杆底端固定有防滑盘，所述防滑盘底端和定位盘底端平齐。
[0019]更进一步的，所述炉体开口边缘固定有连接套环，所述炉盖边缘配合固定有安装套环，所述安装套环和连接套环内螺纹连接有辅助螺栓。
[0020]更进一步的，四组的所述连接螺孔中心之间的连线为矩形，所述转把环表面设置有橡胶套。
[0021]更进一步的，所述矩槽的竖直截面为正方形，所述定位弹簧共有九组且成三乘三矩阵形式排列，所述定位板的竖直截面和矩槽的竖直截面相同。
[0022]更进一步的，所述一号板和一号限位板的竖直截面相同且均为正方形，所述水平弹簧共有九组且成三乘三矩阵形式排列在一号板侧面中心。
[0023]更进一步的，所述二号板和二号限位板的竖直截面相同且均为正方形，所述竖直弹簧共有九组且成三乘三矩阵形式排列在二号板侧面中心。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025]1、通过添加成型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化钨铜复合材料表面覆铜方法，其特征在于：方法步骤如下：步骤一、粉料混合：向搅拌机内加入成型粘合剂，将碳化钨粉和铜粉按照一定比例放入搅拌机内以600
‑
800r/min的速度搅拌混合30
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40min，得到混合料；步骤二、碳化钨压坯压制成型：将混合料放入压制模具内，按照预设的形状在压制成型机内以200
‑
300MPa的压力下进行压制，得到碳化钨压坯；步骤三、铜粉烧结：将铜粉放入预设的烧结模具内，在真空炉内以低于铜的熔点的温度900℃进行铜粉的烧结，保温时间为1
‑
2h，将铜粉转变为致密体，在得到的铜粉致密体一侧面涂抹石蜡；步骤四、熔渗加工：将碳化钨压坯和铜粉致密体放入真空炉内，二者堆叠放置且铜粉致密体位于碳化钨压坯侧面，真空炉内以高于铜熔点的温度1200
‑
1300℃进行熔渗，保温时间为2
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3h，得到表面覆铜的碳化钨铜合金。2.根据权利要求1所述的一种碳化钨铜复合材料，其特征在于：步骤一中的所述混合料中的碳化钨粉、铜粉和成型粘合剂的质量百分含量为碳化钨95～97wt％，铜1～4wt％，成型粘合剂1
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2wt％；所述成型粘合剂为丁钠橡胶、聚乙二醇、聚乙烯醇、石蜡中的一种或多种；所述碳化钨粉的粒度为0.02
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3um，所述铜粉的粒度小于1um。3.根据权利要求1所述的一种碳化钨铜复合材料表面覆铜的处理设备，包括碳化钨压坯(1)和铜粉致密体(2)，其特征在于：所述处理设备为步骤四中的真空炉，所述真空炉包括有电气控制箱座(3)，所述电气控制箱座(3)底端四角位置对称固定有支腿(4)，所述电气控制箱座(3)侧面安装有控制面板(5)，所述控制面板(5)包括有显示屏(6)、设置键(7)和电源钮(8)，所述电气控制箱座(3)侧面固定有基座(9)，所述基座(9)上安装有真空泵(10)，所述真空泵(10)端部连通有真空管(11)，所述电气控制箱座(3)顶端中心对称固定有四组支撑件(12)，所述支撑件(12)顶端安装有炉体(13)，所述炉体(13)侧壁上安装有压力表(14)，所述炉体(13)开口处转动有炉盖(15)；所述炉体(13)开口边缘圆周均匀开设有四组连接螺孔(16)，所述炉盖(15)侧面配合开设有贯穿螺孔(17)，所述贯穿螺孔(17)内部螺纹固定有连接螺杆(18)，所述连接螺杆(18)的长度等于贯穿螺孔(17)和连接螺孔(16)的深度之和，所述连接螺杆(18)端部固定有转把环(19)，所述炉体(13)内壁上固定有加热电阻丝环(20)，所述炉盖(15)侧面中心固定有温度传感器(21)，所述炉体(13)内壁中心安装有定位组件；所述定位组件包括有安装弧板(22)、连接螺筒(23)、内螺杆(24)、定位模箱(25)、箱盖(26)、定位螺环(27)、矩槽(28)、定位弹簧(29)和定位板(30)；所述安装弧板(22)对称固定在炉体(13)内壁中心，所述安装弧板(22)和炉体(13)内壁弧形吻合，所述连接螺筒(23)固定在安装弧板(22)侧面中心，所述内螺杆(24)螺纹连接在连接螺筒(23)内，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建峰，高勇，赵兰花，
申请(专利权)人：山东威尔斯通钨业有限公司，
类型：发明
国别省市：