[发明专利]一种耐磨导电合金材料及其制品

说明书

本发明涉及一种耐磨导电合金材料及用该材料制造的制品，适用于需要导电同时又存在较大磨损的场合。如自动焊机、半自动焊机、焊接机械手、焊接机器人等焊接设备上使用的支承电极的导电咀，热模锻用的电热镦模具，导电夹持器，电火花加工用电极等。

工业中通常用铜、铜铬合金或合金钢等材料制造此类产品。如国产导电咀用紫铜制造，西德和日本的导电咀为含Cr的铜合金，一般的电热镦模具为3Cr2w8v耐热合金钢，导电夹持器为锆铬铜等。上述各类材料均存在着耐磨性差，使用寿命短等缺点。不但工时、材料消耗大，且产品质量也难以保证，严重地影响了生产发展。如电弧焊支承电极的导电咀，既是电极的支承构件又是电极电流的通路，因此，要求有较好的导电性能。用铜或含Cr铜合金制造的导电咀，一般可满足其导电性要求，但作为电极的焊丝要不断从导电咀内的电极导孔中穿过，因此存在着较大的磨损。在焊接过程中，随着焊丝的消耗，需要不断进给补充，以保证焊接过程的连续进行。由于焊丝与电极导孔孔壁的不断摩擦，引起了孔壁的磨损，导致了电极导孔的扩大和形状的改变，使之不能精确定位，从而直接影响了焊接质量，甚至因焊丝定位的偏移可能造成焊接废品。与此同时，由于电极导孔的磨损，增大了焊丝与导电咀间的接触电阻，严重时会在焊丝与导电咀间产生电弧，造成导电咀的损坏，使焊接过程无法进行。为保证焊接质量和焊接过程正常进行，就需要经常更换导电咀。导电咀的更换，不但需要消耗更换导电咀所需的时间，而且还要消耗更多的调整计算机程序和试焊的时间，束缚了生产发展。

然而，工业中常用的具有高硬度和抗磨损的硬质合金材料，却因缺泛优良的导电性能而不能满足耐磨导电制品的要求。

美国专利说明书US3152931号所提供的由含45-65%重量的难溶组分和35-55%重量的导电金属组分组成的合金虽然是很好的重负荷电接触器触头材料，但其只局限于制造电触头材料，难以满足各种耐磨导电制品的要求。

本发明的目的在于提供一种耐磨性与导电性兼备，综合性能优良，且具有良好的工艺性能的耐磨导电合金材料，并可用其制成多种形状的耐磨导电合金制品。

为达到此目的，本发明用包含有WC、W、Cu和Co的组分配制耐磨导电合金材料，并用此材料制造耐磨导电合金制品。

该耐磨导电合金材料由2-40%重量的WC，20-70%重量的W，20-55%重量的Cu和0.1-4%重量的Co组成。

在该耐磨导电合金材料的组分中还可添加0.1-1%重量的Ni或0.5-2%重量的Cr，也可按上述比例同时添加Ni和Cr。

上述耐磨导电合金材料，可用以制造耐磨导电合金制品，如电弧焊电极支承构件、电热镦导电模具、导电夹持器和电火花加工用电极等。

用上述的耐磨导电合金材料制造的耐磨导电合金制品可以是电弧焊电极支承构件导电咀，该导电咀包括有导电咀本体（1）和导电咀本体内的电极导孔（2），导电咀的形状可以是园管形，其内孔为电极导孔，孔的大小与作为电极的焊丝相配合，使焊丝能顺利通过导孔，并与导孔保持良好的接触，电极导孔入口端可以设一园锥形喇叭口，以便于导入焊丝;在焊丝出口端的导电咀头部可以是园锥形或园弧形，以便于焊咀摆动;导电咀上可设有连接螺纹，以便于安装;导电咀也可以有其他适用的形状和安装方式。

上述用耐磨导电合金材料制造的导电咀所用的耐磨导电合金材料可以由2-5%重量的WC，45-55%重量的W，40-50%重量的Cu和0.4-1%重量的Co组成。

用所述的耐磨导电合金材料制造的耐磨导电合金制品还可以是电热镦导电模具，该导电模具包括有模体（3）和模体端部的模腔（4）。模腔的形状与被加工工件的成型形状相匹配，以便于加工出所需形状的制品。模体的外部形状和与其相连接的构件相匹配，以便于安装。如可以是带台的园柱体等。

上述用耐磨导电合金材料制造的电热镦导电模具所用的耐磨导电合金材料可以由5-10%重量的WC，45-55%重量的W，35-45%重量的Cu和0.4-1%重量的Co组成。

用所述的耐磨导电合金材料制造的耐磨导电合金制品还可以是导电夹持器，该导电夹持器包括有夹头（5）和夹头上的夹持槽（6），夹持槽的形状与被夹持件对应部位的形状相吻合，以获得牢固的夹紧力和保持良好的电接触。夹头可以是长方体形，夹头上可以有连接螺孔，以便于安装。该导电夹持器的夹头还可以有其他适用的形状和安装方式。

上述用耐磨导电合金材料制造的导电夹持器所用的耐磨导电合金材料可以由5-10%重量的WC，45-55%重量的W，35-45%重量的Cu和0.1-1%重量的Co组成。