Лист вольфрамовый W-Cu20 в Минске

Лист вольфрамовый W-Cu20 — псевдосплав для высокотемпературных узлов

Лист вольфрамовый W-Cu20 — это композиционный материал на основе вольфрамового каркаса, пропитанного медью, с содержанием меди 18–22 % по массе. В отличие от чистого вольфрама, псевдосплав W-Cu20 сочетает высокую температуру плавления и эрозионную стойкость вольфрамовой фазы с теплопроводностью и электропроводностью медной составляющей. Листовой прокат изготавливается методами порошковой металлургии с последующей горячей прокаткой или ковкой, что обеспечивает плотность не менее 98,5 % от теоретической и отсутствие сквозной пористости.

Материал поставляется в виде листов толщиной 0,5–10 мм с разнотолщинностью в пределах 0,1 мм. Структура представляет собой равномерное распределение медной фазы по границам вольфрамовых зёрен размером 5–15 мкм. Твёрдость по Бринеллю составляет 180–220 HB, предел прочности при растяжении — 450–550 МПа. Коэффициент термического расширения в диапазоне 20–600 C находится на уровне (7,0–8,5)10 К, что обеспечивает согласованность с керамическими и стальными элементами в составе сборных узлов.

Эксплуатационные характеристики W-Cu20

Ключевое преимущество листа W-Cu20 — способность работать при температурах до 600 C на воздухе и до 1000 C в восстановительной или инертной среде без потери механической целостности. При превышении температуры плавления меди (1083 C) происходит эвакуация медной фазы с поверхности, однако вольфрамовый каркас сохраняет форму изделия, что критично для аварийных режимов в вакуумных коммутационных аппаратах.

Электропроводность материала составляет 40–45 % от меди марки М1, теплопроводность — 180–220 Вт/(мК). Эти показатели делают W-Cu20 пригодным для токоведущих элементов с интенсивным теплосъёмом. Стойкость к электрической эрозии в условиях дуговых разрядов в 3–5 раз выше, чем у чистой меди, что определяет применение в сильноточных контактных парах.

Применение листового проката W-Cu20

Листы W-Cu20 востребованы в электротехнической промышленности и машиностроении для изготовления плоских деталей, работающих в условиях сочетания высоких токовых нагрузок и механического износа. Основные области использования:

• электроды контактной сварки — для точечной, шовной и рельефной сварки оцинкованных и алюминиевых листов;
• дугогасительные камеры вакуумных выключателей — в качестве контактных накладок и экранов;
• токопроводящие переходные пластины в сильноточных разъединителях и трансформаторах;
• теплоотводящие основания мощных полупроводниковых модулей и СВЧ-приборов;
• электроды электроэрозионных станков для черновой обработки твёрдых сплавов;
• подложки и держатели в установках вакуумного напыления и ионно-плазменного осаждения.

В сварочном производстве листы W-Cu20 применяются для фрезерованных электродов сложной конфигурации, где требуется сочетание жаростойкости и теплопроводности. В вакуумной технике материал используется для изготовления фланцевых вставок и токовводов, работающих при остаточном давлении до 10 Па.

Обработка и особенности монтажа

Лист W-Cu20 поддаётся механической обработке резанием твёрдосплавным инструментом. Рекомендуемые режимы: скорость резания 30–60 м/мин, подача 0,05–0,15 мм/об. Для сверления отверстий диаметром менее 3 мм применяются инструменты с покрытием из нитрида титана. Гибка листов толщиной до 2 мм возможна в нагретом состоянии при 400–600 C; более толстый прокат требует горячей деформации при 800–900 C.

Соединение листов W-Cu20 со стальными и медными элементами выполняется пайкой серебряными припоями (ПСр-45, ПСр-72) в вакууме или защитной атмосфере аргона. Допустима также аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом с присадочным прутком из чистой меди, однако зона термического влияния требует последующей термообработки для снятия внутренних напряжений.

Вопросы и ответы