钨铜合金材料_药型罩
钨铜粉末药型罩射孔弹对钢靶侵彻的数值模拟
表 １ 炸药 ８０ 参数 ７１
材料采用 Ｅ ｌ 网格建模 ， ｕｒ ｅ 单元使用多物质 Ａ Ｅ算 Ｌ
法 ，５钢 靶 和弹 壳用 拉格 朗 日网格 建模 ， 且钢 靶 、 ４ 并
弹壳与空气 、 药型罩材料间采用耦合算法Ｌ 。由于 １
射 孔 弹装 药是 线性 的 ， 以将 模 型 简 化 为平 面对 称 可
罩 石 油射 孑 弹 侵 彻 钢 靶 的数 值 仿 真 方 面 的研 究 较 Ｌ
少。
图 １ 模型的建立
算法 ， 以将模型的尺寸减小。 又可
１ ２ 材 料模型 及其 参数 ． １ ２ １ 炸药 ．．
炸药 为 ８０ ７ １炸药 ， 键字 为 Ｍ Ｔ ＨＩＨ Ｅ — 关 Ａ — Ｇ — Ｘ
ＰＬＯＳＩ ＶＥ
—
Ｂ Ｒ 采 用 程序 起 爆 法 描述 炸 药 的 反应 Ｕ Ｎ，
本 文使 用 Ａ ｓｓＬ一ｙａ软 件 对 钨铜 粉 末 药 型 ｎｙ／ ￣ｄｎ 罩 石 油 射 孔 弹 侵 彻 ４ 靶进 行 模 拟计 算 ， 且 与 ５钢 并
和压力 。起爆 压力 由下式计 算 ： Ｐ＝ ， 即 （ Ｅ） （） １
１ １ 网格 的 划分 ．
数值模拟计算 中， 聚能装药直径为（３ ｍ， ２ ８ｍ 装 ｊ 药 高 度为 ４ ｍ， ３ｍ 药型 罩直 径 为 （３ ｍ； 板 材料 ２ ８ｍ 靶 ｊ 为 ４ ， ５钢 直径为 １０ｍ 高度为 ２０ｍ 。 ２ ｍ， ０ ｍ
计 算模 型 如 图 １ 示 。炸药 、 所 药型罩 、 空气 ３种
实际试验数据做比较。
１ 模 型 的建立
式中 ： Ｆ为燃烧质量分数 ， 在模拟爆轰过程中控制能 量 的释放 ；。 ｐ为爆轰产物压力 ； 为相对体积 ； Ｖ Ｅ为单 位初始体积的内部能量密度 。 关键字中所需参数 如表 ｌ 所示 ， Ｐ为炸药压 实密度 ， Ｄ为爆速 ，廿 Ｐ 为爆轰压力 ， Ｅ为内能。
CuW80、CuW85、CuW90钨铜 耐高温电极棒
上海商虎/张工：158 –0185 -9914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钨铜合金有较广泛的用途，主要是用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件，也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。
钨铜选用精细钨、铜粉末，经一流浸透烧结工艺精制而成，可承受近2000度高温和高应力，具有高熔点、高硬度、抗烧损和良好抗粘附性，电蚀产品表面光洁度高，精度极高，损耗低。
钨铜广泛用作高压，超液压开关和断路器的触头，保护环，用于电热墩粗砧块材料，自动埋弧焊导电咀，等离子切割机喷嘴，电焊机，对焊机的焊头，滚焊轮，封气卯电极和点火花电极,点焊，碰焊材料等。
物理性能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8.92/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。
军用耐高温材料钨铜合金在航天航空中用作导弹、火箭发动机的喷管、燃气舵、空气舵、鼻锥，主要要求是要求耐高温(3000K~5000K)、耐高温气流冲刷能力，主要利用铜在高温下挥发形成的发汗制冷作用(铜熔点1083℃)，降低钨铜表面温度，保证在高温条件下使用。
钨铜特点：1.电阻焊电极：综合了钨和铜的优点，耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比重大、导电、导热性好，易于切削加工，并具有发汗冷却等。
浅析钨药型罩
高声 速 是 获得 高连 续 射 流头 部 速 度 所必 需 的 ； 高 的 材料密 度 是提 高侵 彻威 力所 必须 的 。根据 侵彻 流体
动 力学 理 论， 彻能 力 与材 料密 度有 关 ， 用平 方 根定 侵 可
律描 述 ； 高声 速材 料 形成 的射 流头 部速 度也 比较 大 。 如
使 射 流在侵 彻 之前 能充 分拉 长而 不断 裂 。钨有 高熔 点
照药 型罩 的设 计要 求 复合起 来 发挥 综合 优势 。它 与单
２２ 钨 合金 药型罩 ．
Ｃ ，ｉ Ｍｏ ａ贫铀 等单 金属及 合金［ ｕＮ’ Ｗ， ， Ｔ ２ １ 。
２ 钨 药型 罩
２１ 纯钨 药型 罩 ．
药 型罩材 料 是 聚能效 应 能量 的 载体 ，其 性 能直 接
影 响 射 流质 量 的优பைடு நூலகம்劣 ，例 如 ： 流 密 度 、 流速 度 、 （ 射 射 连
高 密度 、 高声速 、 晶粒 、 当的 晶粒取 向 、 细 适 良好 的延伸
率、 最小 的制造 缺 陷 、 杂质 含量 、 低 高动 态 强度 、 高韧性 等 。所 以 ．用 于制造 药 型罩 的金 属材 料必 须具备 密 度
大、 塑性 好 、 强度 适 当 、 点不能 太 低等 特性 。密度 高 ， 熔
果 金属 射 流具 有较 高 的头 部 速度 ，就 能更有 效 地 对抗
后 杵大 小等 因素有 关 。 提高射 流稳 定性 来说 ， 型罩 对 药 的材料 性能 是最 重要 的 因素 。 提高 药型罩 材料 的延 性 ，
严 格控 制生 产工 艺过 程 ，使材 料 晶体 的 显微 组织 精细 均匀 并具各 向同性 ， 可增大 射流 的连 续性 及稳 定性 ， 均
钨铜合金的最新研究进展及其应用
钨铜合金的最新研究进展及其应用张存信,高 娃（中国兵器科学院宁波分院，宁波 315103）摘要综述了近年来国内外钨铜合金材料制备技术方面的主要进展，并介绍了最新研制成功的几种新型钨铜合金材料，如梯度钨铜材料、纳米钨铜材料等，以及钨铜合金在民用和军事工业上的主要应用，并简要地探讨了钨铜合金今后发展的主要动向和研究重点。
关键词钨铜合金研究进展制备方法应用研究重点New Research Progress and Application of W-Cu AlloysZHANG Cunxin,GAO Wa(Ningbo Branch of China Academy of Ordnance Science, Ningbo 315103)Abstract A review is made on the main research progress of W-Cu alloys preparation techniques in recent years, and several new kinds of developed W-Cu alloys are introduce, such as W-Cu grads materials, W-Cu nano-materials etc., as well as their primary application in civil and military field. A discussion is also made on its developing direction and research emphasis.Key words W-Cu alloy, research progress, methods of preparation, primary application, research emphasis0 引言钨铜合金是一种由体心立方结构的钨颗粒和面心立方结构的铜粘结相组成的既不互溶也不形成金属间化合物的一种复合材料，通常被称为伪合金或假合金。
钨铜合金
钨铜合金/view/6fa5f97f27284b73f242508b.html###英文名称tungsten-copper alloy性能钨和铜组成的合金。
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。
用途钨铜合金有较广泛的用途，主要是用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件，也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。
产品牌号CuW,RWMA Class 10,RWMA Class 11,RWMA Class 12钨铜合金工艺介绍钨铜采用等静压成型—高温烧结钨骨架—溶渗铜的工艺，是钨和铜的一种合金。
电阻焊电极综合了钨和铜的优点，耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比重大、导电、导热性好，易于切削加工，并具有发汗冷却等特性，由于具有钨的高硬度、高熔点、抗粘附的特点，经常用来做有一定耐磨性、抗高温的凸焊、对焊电极。
电火花电极针对钨钢、耐高温超硬合金制作的模具需电蚀时，普通电极损耗大，速度慢。
而钨铜高的电腐蚀速度，低的损耗率，精确的电极形状，优良的加工性能，能保证被加工件的精确度大大提高。
高压放电管电极高压真空放电管在工作时，触头材料会在零点几秒的的时间内温度升高几千摄氏度。
而钨铜高的抗烧蚀性能、高韧性，良好的导电、导热性能给放电管稳定的工作提供必要的条件。
电子封装材料既有钨的低膨胀特性，又具有铜的高导热特性，其热膨胀系数和导电导热性可以通过调整材料的成分而加以改变，从而给材料的使用提供了便利。
定做各种异型规格。
定做不同钨比例钨铜合金。
物理指标钨铜CuW55% （RWMA Class 10）硬度：72HRB，导电率：45%IACS，软化温度：900℃钨铜CuW75% （RWMA Class 11）硬度：94RHRB，导电率：40%IACS，软化温度：900℃钨铜CuW80% （RWMA Class 12）硬度：98RHRB，导电率：35%IACS，软化温度：900℃钨铜合金的主要应用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℃，铁的熔点1534℃)，密度大(钨密度为19.34g/cm3，铁的密度为7.8g/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。
钨铜粉末药型罩形成聚能射流的数值模拟
高度 ３ ｍｉ ， 型罩直径 ３ ． ｍｍ， ９ ｔ药 ｔ ５５ 采用点 起爆 ， 空 在
引 言
钨 铜 药 型罩 与传 统 的密 实 铜 罩 相 比具 有 低 炸
气外 表 面设置非 反射边 界 。 计算模 型如 图１ 所示 。 炸
药 、 型罩 、 药 空气 Ｅ ｌ ｕｅ ｒ网格 ， 用流 固耦 合算 法 （ Ｅ Ｃ Ｌ 方 法） 实现 ］ 来 。 。 。
（ 中北 大 学 化 工 与 环 境 学 院 ， 山西 太原 ，０ ０ ５ ） ３０ １ 摘 要 ： 用 Ｌ ～ ＹＮＡ３ 利 ＳＤ Ｄ软 件 对 钨 铜 粉 末药 型罩 聚能 射 流 的形 成 过 程进 行 了数 值 模 拟 ， 用 多 物 质 Ａ Ｅ算 法 ， 采 Ｌ 模 拟 了钨 铜 聚 能 射流 的形 成 过 程 ， 与 实 验 结 果 进行 了对 比 。 果 表 明 ， 着药 型罩 密 度 的 增 加 ， 流 直 径 变 细 ， 部 并 结 随 射 头 速 度 降 低 ， 值 模 拟 结果 与实 验 结 果 较 一 致 。 数 关 键 词 ： 料 科 学 ； 铜 粉 末 药 型罩 ； 能 射 流 ； 材 钨 聚 数值 计算 ； 部 速 度 头
第 ３ 卷 第 ６期 ３
２０ 年 １ １０ ２月
火 炸 药 学 报
Ｃｈｎ ｓ ｏ ｒ ａ பைடு நூலகம்ｆＥｘ ｌ ｓｖ ｓ＆ Ｐ ｏ ｅｌｎ ｓ ｉｅ ｅＪ ｕ ｎ ｌｏ ｐ ｏ ｉｅ ｒ ｐ ｌａ ｔ ７ ３
钨 铜 粉末 药 型罩 形 成 聚 能射 流 的数 值模 拟
雷锋 斌 ， 曹端 林
ＬＥＩＦｅ ｎｇ— ｎ， ＣＡ Ｏ ｕ ～ｉ ｂｉ Ｄ ａｎ ｌｎ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＣ ｅ ｃ ｌＥ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ａ ｄ Ｅｎ ｒ ｎ ｎ ， ｒｈ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｆＣｈ ｎ Ｔａ ｙ ａ ３ ０ ， ｉ ａ Ｓ ｈ ｏ ｈ ｍｉａ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ Ｎｏ ｔ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｉａ， ｉ ｕ ｎ ０ ０ ５ Ｃｈ ｎ ） ｏ ｙ １
包覆型复合金属粉末用于射孔弹药型罩的研究
ｓ ｍｍｅ ｒｃ ｌｄ ｎ ｉｙｄ ｓｒｂ ｔｏ ｎ ｓ ｍ ｅｐ ｒ ，ｗｈｃ ｆｅ ｔ ｈ ｅ ｆｒ ａ ｃ ｆｍｅ ａ ｉ ｅ ｓ ｏ， ｙ ｔｉａ ｅ ｓｔ ｉｔｉ ｕ ｉｎ ｉ ｏ ａ ｔ ｉｈ ａｆｃ ｓｔ ｅｐ ｒｏ ｍ ｎ ｅｏ ｔ ｌ ｎ ｒ ．Ｓ ｌ
第３ ５卷
第 １ 期
测
井
技术 Βιβλιοθήκη Ｖｏ ． ５ Ｎｏ １ １３ ． Ｆｅ ２ １ ｂ ０１
２ １ 年 ２月 ０１
ＷＥ ＬＬ ）Ｘ ＮＧ Ｉ （ Ｉ （ ＴＥＣＨ ＮＯＬＯＧＹ
文 章 编 号 ：０ ４１ ３ （０ １ ０ —０ ９０ １ ０ —３ ８ ２ １ ） １０ ６ —３
ＺＨＯＵ ｉ ｇ， ＸＵ ｅ ｘ ｎ ＺＨＡＯ ｎ ａ Ｍ ｎ Ｗ ｎ ｉ， Ｙｕ ｔｏ， ＬＩＢｉｏ ｇ， ＤＵ ｎ ｃ ｅ ｇ ｈｎ Ｐｅ ｇ ｈ ｎ
（ ａ ｎｘ ｐ ｉ ｄ Ｐｈ ｉｓ Ｃｈ ｍｉ ｔ ｙ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓ ｉｕ ｅ，Ｘｉ ａ Ｓｈ ａ ｉＡｐ ｌ ｙｓｃ ｅ ｓ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｔｔ ｔ ｅ ’ ｎ，Ｓｈ ａ ｉ ０ １ ａ ｎｘ ７１ ０６ ，Ｃｈｉ ） ｎａ
９４ ， 孑 深 度标 准 差 降 低 了 ４ 。 ． 射 Ｌ Ｏ 关 键 词 ： 射 孑 弹 ；包 覆 型 ；复 合 金 属 粉 末 ；药 型 罩 ； 孔 深 度 Ｌ 射
中 图分 类 号 ：Ｔ ２ ７ １ Ｔ ４ １ ３ ３ Ｅ ５． ； Ｊ０ ．３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ ｉ ｍｐ ｕｎ ｅａ ｗｅ ｎ Ｓｈ ｐｅ ａ ｇ ｎ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ Ｃｌｄｄ ｎｇ Ｃｏ ｏ ｄ Ｍ ｔ ｌＰｏ ｒ ｉ ａ ｄ Ｃｈ ｒ ｅ Ｌｉ ｅ
压制过程中容易造成药型罩各 部分质量分布不均匀 ， 而影响药 型罩 的总体 性能 ， 从 最终 降低 了射孔 弹 的穿孔性 能 和稳定 性。利用化学置换法将铜 、 钨金属制成包 覆型复合粉末 ， 应用 于射孔弹 药型罩 的制造 。经实 验证 明 ， 采用包 覆 型复合金属粉末能有效改善药 型罩的成分偏析等不 足。与同等成分的混合型金 属粉末 相 比较 ， 其射孑 深度提高 Ｌ
钨铜都有哪些分类用途
钨铜都有哪些分类用途？相关性能和了解更多加工性能可以百度绿兴金属找到我们。
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。
钨铜复合材料是以钨、铜元素为主组成的一种两相结构假合金，是金属基复合材料.由于金属铜和钨物性差异较大，因此不能采用熔铸法进行生产，一般采用粉末合金技术进行生产。
钨铜合金有较广泛的用途，其中一大部分应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等行业。
其次也要用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件，也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。
钨铜分类：1、电工材料钨铜合金电工材料：主要分为电接触材料和电加工材料。
(1)电接触材料。
这是最重要的一类电工材料，它们具有高的抗电弧烧蚀性能和抗熔焊性能，用于各种高、低压开关电器和某些仪表中作为电触头、电触点和电极。
电触头是钨铜材料应用量最大的一类，特别是含铜量在20%～40%的钨铜材料应用量最大，主要用作中、高电压和中、大电流的开关电器中，如输电网的保护断路器触头和其他触头、触点。
含15%～20%Cu的钨铜触头可用在电压高达50万V或更高的断路器上。
(2)电加工材料。
指用在电阻焊、电铆接、电镦锻、电火花加工技术中的电极和模具材料。
电火花加工要求电极或模具材料具有较好的导电性和抗电弧烧蚀性，以保证加工精度，所以多采用钨铜材料。
电阻焊也多采用钨铜材料。
电铆接和电镦锻在某些场合下也采用钨铜材料。
2、瞬时高温材料瞬时高温材料是一种既重要又特殊的钨铜材料，可在接近钨熔点和稍超过钨熔点的温度下使用，工作时间很短，几秒至200秒便完成使命，所以叫瞬时高温材料。
这类材料主要用来制造航天器的高温部件，如火箭喷管、制导导弹飞行方向的燃气舵、导弹端头(头锥、鼻锥)和其他构件。
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高速锤问题
钨铜合金用高速锤击打的参数： 预热 900℃，2h； 打击气压 1.0-1.1MPa； 高度 最低刻线； 模具尺寸 Ø70&Ø90 原材尺寸比模具小1mm 由于高速锤液压油已被抽干，用到轧制系统中，高速 锤暂时无法使用。
Байду номын сангаас
谢谢大家！
钨铜合金药型罩
报告人：xxx 时间：2013.12.12
药型罩
破甲弹（High-Explosive Anti-Tank）破甲弹又 称空心装药破甲弹，是以聚能装药爆炸后形成 的金属射流穿透装甲的炸弹。也称聚能装药破 甲弹，是反坦克的主要弹种之一。
药型罩作为聚能装药的核心部件在爆炸产物的 推动下形成射流最终对目标进行侵彻。所以药 型罩的质量直接决定了爆炸战斗部的侵彻和破 甲能力。
钨铜药型罩问题点
钨铜合金作为药型罩的理想材料，但在制备过程中还存在较多的问题，钨铜 合金界面结合强度差，材料成型困难；其穿深对炸高变化比较敏感，只宜在 较低炸高条件下使用。
几点想法： （1）常规方法得到的钨铜合金致密度差，密度分布不均，可以采用更有 效的混粉或成型方法制备，包括等静压成型等； （2）改变烧结温度，获得更好的界面结合强度； （3）关于分层来做药型罩的问题，是否会造成稳定性差的问题； （4）如果致密度和结合强度能得到改善，再利用公司的优势，将材料轧 制成板材，通过旋压、冲压或锻造的方法制备钨铜合金药型罩材料。
破甲弹示意图
药型罩形状：
关系到射流流速、破甲深度、破 甲稳定性等，而锥形药型罩因其威力 和破甲稳定性都较好，加工工艺也简 单，是最常用的形状。 药型罩壁厚是口部直径的2%-3%， 中口径破甲弹药型罩壁厚在2mm左右。
金属射流：
破甲弹装药爆炸产生的冲击波到达药 型罩后强烈压缩金属，形成高温、高速、 高压金属射流。射流前端的速度可达80009000m/s，温度通常在900℃~1000℃左右。
钨铜合金药型罩
钨铜合金是一类以 W 元素为主要成分（钨含量为 80%~98%）， 加入少量的 Cu等元素组成的合金体系，具有高密度、高熔点和良好 的塑性等特点，是较为理想的药型罩材料。 优点：钨铜合金罩综合了钨的高密度和铜的延性，相比于紫铜罩具有
更高的破甲威力和聚能效果。
缺点：钨与铜不能互相溶解，且由于二者密度差较大，压制成型时极 易形成比重偏析造成药型罩密度分布不均匀。
金属射流为固态金属而非液态金属
侵彻流体动力学理论表明：金属射流侵 彻深度正比于射流长度和药型罩材料密度的 平方根。 良好的药型罩材料要求具有高的的动态
延展性及高密度。
药型罩材料
（1）紫铜：最早用到的药型罩材料； （2）延性铁：成本低，延性好； （3）钽：富有延展性，但成本较高； （4）银：韧性极好，但屈服强度低，无法获得单个弹丸； （5）钼：高密度（10.21g/cm3)及高动态延性，已有应用； （6）铀：高密度（18.7g/cm3)和塑性，但难制造、存放，且不安全；