專利名稱：一種用于制備鎢銅復(fù)合材料的滲銅爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料的制備裝置。具體的，本發(fā)明涉及一種用于制備鎢銅復(fù)合材料的滲銅爐。
背景技術(shù)：
鎢銅復(fù)合材料兼有鎢的高硬度、低膨脹系數(shù)和耐高溫特性及銅的高導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、 好的塑性等特性。所以，它廣泛用于電力電子中高壓電器領(lǐng)域的陰極材料和電阻焊、電火花 加工等離子體加熱的電極材料以及其它領(lǐng)域，如射線靶材、高比重合金、火箭噴嘴，飛機喉 襯等特殊用途的軍工材料以及集成電路的引線框架、熱沉基片材料等。鎢銅系列復(fù)合材料主要有CuW60、CuW70、CuW80、CuW90。目前制備鎢銅復(fù)合材料的 方法主要有直接燒結(jié)法、熔滲法、浸滲法等。其中直接燒結(jié)法為最簡單的方法，但此法生產(chǎn) 出的鎢銅合金密度偏低(僅有理論密度的95% )，導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能均不良，因而限制了該技 術(shù)及材料大規(guī)模的推廣及應(yīng)用；較傳統(tǒng)的滲銅方式為推舟熔滲，但熔滲法容易滲銅不均勻， 還易產(chǎn)生微孔、孔洞及氧化物殘渣等，會大大降低材料的穩(wěn)定性；更為先進的滲銅方式為液 銅浸滲，此方法生產(chǎn)的鎢銅合金具有較好的品質(zhì)，但生產(chǎn)時需要加熱爐體的降溫以冷卻鎢 銅合金坯體出爐，即一爐一爐的間歇式生產(chǎn)鎢銅復(fù)合材料，不僅浪費了時間造成效率低，也 使銅等反復(fù)加熱浪費能量和資源。所以考慮，若能使加熱爐體不降溫而直接實現(xiàn)大批量的 連續(xù)操作，則可大幅度降低能耗、降低成本、提高生產(chǎn)效率，因此設(shè)計一種連續(xù)式滲銅爐，使 之連續(xù)生產(chǎn)出高性能鎢銅復(fù)合材料。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)鎢銅的裝置，主要有兩種，即對應(yīng)著兩種滲銅的方法一種是熔 滲法，主要采用鉬絲爐推舟熔滲先將所需的銅粉末或一定形狀的銅塊置于預(yù)燒后的坯塊 上，整體放于鉬絲爐中，待銅熔化后滲入到壓坯的孔隙中，形成鎢銅復(fù)合材料，但此種方法 滲銅容易熔滲不均，影響后續(xù)加工，且浪費原料。另一種是液銅浸滲法，采用滲銅爐浸滲將 經(jīng)過預(yù)燒的坯塊浸入熔化的銅液中，使銅液緩慢充滿鎢骨架中，直至飽和，最終可獲得性能 較好的鎢銅復(fù)合材料。但這種方法還需要滲銅爐的降溫以冷卻鎢銅合金坯體出爐，即一爐 一爐的間歇式生產(chǎn)鎢銅復(fù)合材料，不僅浪費了時間造成效率低，也使銅等反復(fù)加熱浪費能 量和資源。簡而言之，直接燒結(jié)法生產(chǎn)出的鎢銅合金密度偏低，推舟熔滲法容易滲銅不均勻， 液銅浸滲法生產(chǎn)的高品質(zhì)鎢銅合金需要一爐一爐的間歇式生產(chǎn)。各種方法均不能滿足目前 鎢銅合金的生產(chǎn)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供了一種滲銅爐，該爐可以以連續(xù)工 作和液銅浸滲相結(jié)合的方式生產(chǎn)出大批量的高性能鎢銅復(fù)合材料，提高了效率，節(jié)約了能 源。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種滲銅爐，該滲銅爐包括進出料爐體、滲銅爐體、裝料籃以及裝料籃傳送系統(tǒng)，其中，所述滲銅爐體通過支撐爐門開啟與進出料爐體連通；所述裝料籃傳送系統(tǒng)包括推送裝置和升降裝置； 所述裝料籃具有內(nèi)腔和連接部件，所述內(nèi)腔用于盛放待滲銅的坯體以及完成滲銅 后的產(chǎn)品，所述連接部件可與升降裝置連接。本發(fā)明還涉及使用上述滲銅爐進行滲銅的工藝，該工藝包括如下步驟，(1)準(zhǔn)備待滲銅的坯體，并將準(zhǔn)備好的坯體置入第η個裝料籃中，所述坯體包含 70-100質(zhì)量％的鎢和余量的銅，其中η為1以上的整數(shù)；(2)所述支撐爐門處于關(guān)閉狀態(tài)下，通過所述滲銅爐的所述推送裝置1將裝有所 述坯體的第η個裝料籃在進出料爐體的進料部分中移動，直到達(dá)到支撐爐門的上方；(3)通過所述滲銅爐的所述升降裝置將所述第η個裝料籃提升至足以使支撐爐門 打開的位置，之后，開啟支撐爐門；(4)通過所述滲銅爐的所述升降裝置使所述第η個裝料籃下降并進入滲銅爐體 中，之后，關(guān)閉支撐爐門；(5)將第η個裝料籃在滲銅爐內(nèi)部、滲銅用熔體上方的空間中保溫；(6)繼續(xù)使第η個裝料籃在所述滲銅爐體中下降，并浸入滲銅用熔體中，進行滲 銅；(7)滲銅結(jié)束后，通過所述滲銅爐的所述升降裝置使所述第η個裝料籃上升離開 滲銅用熔體；(8)繼續(xù)使第η個裝料籃上升，同時開啟支撐爐門，在第η個裝料籃上升至足以使 支撐爐門關(guān)閉的位置之后，關(guān)閉支撐爐門，并將所述第η個裝料籃置于支撐爐門之上；(9)使所述第η個裝料籃經(jīng)過所述進出料爐體的出料部分進行冷卻，之后離開滲 銅爐。


圖1是本發(fā)明的滲銅燒結(jié)爐的一個具體實施例的局部剖視示意圖示出該爐的整 體結(jié)構(gòu)；圖2是本發(fā)明的滲銅燒結(jié)爐裝料籃的一個具體實施方式
的透視圖；圖3是本發(fā)明的滲銅燒結(jié)爐支撐爐門的一個具體實施方式
的俯視圖；圖4是本發(fā)明的滲銅燒結(jié)爐的裝料籃升降裝置的一個具體實施方式
的示意圖；圖5是本發(fā)明的滲銅燒結(jié)爐的裝料籃推送裝置的示意圖；圖6是本發(fā)明的滲銅燒結(jié)爐的滲銅爐體的一個具體實施方式
的剖面示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的一種制備高性能 鎢銅復(fù)合材料的滲銅爐不局限于所述實施例。圖1是本發(fā)明的滲銅爐的一個具體實施例的局部剖視示意圖，示出該爐的整體結(jié) 構(gòu)。
參見附圖1所示，在該具體實施方式
中，滲銅爐體21可以位于進出料爐體12的中 間下部，使坯體預(yù)熱后直接進入滲銅爐體滲銅。所述的進出料爐體可以通過支撐爐門23的 開啟而與滲銅爐體連通。所述支撐爐門可以垂直于進出料爐體的長度方向兩側(cè)水平移動相 對開啟。所述支撐爐門23既能起支撐裝料籃的作用，又能起到隔熱的作用，減少滲銅爐體 中熱量的散失。所述裝料籃在進出料爐體和滲銅爐體之間的移動是通過升降裝置實現(xiàn)的。在本發(fā) 明如圖ι所示的具體實施方式
中，所述升降裝置為帶吊鉤的電機吊起裝置31。此吊鉤的位 置在滲銅爐體的中心線上，當(dāng)裝料籃提手到達(dá)吊鉤中心的位置時，即可啟動升降系統(tǒng)控制 裝料籃位置以使裝料籃由進出料爐體移動進入滲銅爐體。另外，在本發(fā)明的一個實施方式 中，所述裝料籃在進出料爐體中的移動通過推送裝置實現(xiàn)。圖2是本發(fā)明的滲銅燒結(jié)爐裝料籃的一個具體實施例的透視圖。如圖2所示，在本發(fā)明的一個實施方式中，所述裝料籃可以基本上為四周具有孔 洞的長方體形式，并在上方具有提手以與升降裝置連接。但是，所述裝料籃絕不僅限于上述 形式。如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的，只要所述裝料籃能夠盛放坯體、并允許液態(tài)銅進入裝 料籃中以進行滲銅且能夠和升降裝置連接，所述裝料籃可以為任何形式。例如圓筒形，甚至 可以是不具有固定形狀的網(wǎng)。圖3是本發(fā)明的滲銅燒結(jié)爐支撐爐門的一個具體實施例的俯視圖。如圖3所示，在本發(fā)明的一個實施方式中，所述支撐爐門由兩部分組成，各部分可 以為矩形。并且，所述爐門中央有孔隙以供升降裝置的連接部分通過。所述支撐爐門的開 啟方向可以為沿進出料爐體方向水平方向兩側(cè)平移開啟，或者垂直于進出料爐體的水平方 向向兩側(cè)開啟。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述爐門通過氮氣氣動實現(xiàn)開啟和關(guān)閉 動作。但是，所述支撐爐門不僅限于上述形式。如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的，所述支撐 爐門可以由一部分或者更多部分，例如三部分或四部分構(gòu)成，只要該爐門能夠?qū)崿F(xiàn)開啟和 關(guān)閉的功能且不影響裝料籃的移動即可。該爐門也可以采用其它形狀，例如圓形等。圖4是本發(fā)明的滲銅燒結(jié)爐的裝料籃升降裝置的示意圖。如圖所示，在本發(fā)明的一個實施方式中，所述升降裝置為電機吊起裝置。在本發(fā)明 進一步優(yōu)選的實施方式中，所示電機起吊裝置中還可以連接一顯示吊繩所受張力的儀表， 在裝料籃下降至滲入銅液的過程中，當(dāng)裝料籃接觸到銅液時受到銅液的浮力，傳遞吊繩所 受張力即刻減小，顯示儀表指針?biāo)查g發(fā)生變化，這時裝料籃底面的高度即為滲銅坩堝中銅 液液面的高度。此時，可以調(diào)整裝料籃至適當(dāng)?shù)南陆邓俣?，以調(diào)整并得到所需的滲銅速度。此時，參考由此得到的滲銅坩堝中銅液液面的高度數(shù)據(jù)，可以根據(jù)具體情況考慮 是否補充滲銅熔體(銅液)，例如可以是電解銅。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述吊起裝置的傳遞吊繩可以采用鉬絲制成。圖5是本發(fā)明的滲銅燒結(jié)爐的裝料籃推送裝置的示意圖。如圖所示，在本發(fā)明的一個實施方式中，所述裝料籃推送裝置的推送方式為電機 帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪再嚙合帶齒鋼條，鋼條帶動推桿移動，進而推動裝料籃移動。在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述推桿與1/2裝料籃的長度之和正好為進料 口到支撐爐門中心的距離，使推桿推到盡頭時恰好裝料籃處于支撐爐門上，裝料籃的提手在吊鉤中心線上。爐管左側(cè)為冷卻區(qū)，待坯體滲銅完畢，可以采用類似的方式將裝料籃移動到到冷 卻區(qū)冷卻。或者，在本發(fā)明的另一個實施方式中，也可以將裝料籃拉到冷卻區(qū)冷卻。
圖6是本發(fā)明的滲銅燒結(jié)爐的滲銅爐體的一個具體實施方式
的剖面示意。在這 個具體實施方式
中，爐底面(47)為耐火磚，起支撐和隔熱作用；在該實施方式中，滲銅爐 體為中頻感應(yīng)加熱式，發(fā)熱體為石墨坩堝(45)；最內(nèi)層為用于盛放電解銅的另一石墨坩 堝(46)，即滲銅室；在這個具體實施方式
中，滲銅爐體還包括專用爐磚(44)、耐火纖維棉 (43)、螺旋感應(yīng)線圈(42)和爐壁(41)。在本發(fā)明的一個實施方案中，滲銅爐采用中頻感應(yīng)加熱式，也可采用電阻加熱式。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，使用本發(fā)明上述滲銅爐的滲銅工藝包括如下步 驟，(1)準(zhǔn)備待滲銅的坯體，并將準(zhǔn)備好的坯體置入第η個裝料籃中，所述坯體包含 70-100質(zhì)量％的鎢和余量的銅，其中η為1以上的整數(shù)；(2)所述支撐爐門處于關(guān)閉狀態(tài)下，通過所述滲銅爐的所述推送裝置1將裝有所 述坯體的第η個裝料籃在進出料爐體的進料部分中移動，直到達(dá)到支撐爐門的上方；(3)通過所述滲銅爐的所述升降裝置將所述第η個裝料籃提升至足以使支撐爐門 打開的位置，之后，開啟支撐爐門；(4)通過所述滲銅爐的所述升降裝置使所述第η個裝料籃下降并進入滲銅爐體 中，之后，關(guān)閉支撐爐門；(5)將第η個裝料籃在滲銅爐內(nèi)部、滲銅用熔體上方的空間中保溫；(6)繼續(xù)使第η個裝料籃在所述滲銅爐體中下降，并浸入滲銅用熔體中，進行滲 銅；(7)滲銅結(jié)束后，通過所述滲銅爐的所述升降裝置使所述第η個裝料籃上升離開 滲銅用熔體；(8)繼續(xù)使第η個裝料籃上升，同時開啟支撐爐門，在第η個裝料籃上升至足以使 支撐爐門關(guān)閉的位置之后，關(guān)閉支撐爐門，并將所述第η個裝料籃置于支撐爐門之上；(9)使所述第η個裝料籃經(jīng)過所述進出料爐體的出料部分進行冷卻，之后離開滲 銅爐。在本發(fā)明的一個具體實施方案中，在上述步驟(5)或(6)或(7)進行的過程中，將 裝有另外坯體的第η+1個裝料籃由步驟(1)開始重復(fù)進行上述步驟，并使得當(dāng)所述第η個 裝料籃處于上述步驟(9)中時，所述第η+1個裝料籃完成所述重復(fù)進行的步驟(2)，達(dá)到支 撐爐門的上方，并繼續(xù)進行上述步驟(3)。在本發(fā)明的一個具體實施方案中，所述坯體的滲銅方式為液銅浸滲。在本發(fā)明的一個具體實施方案中，滲銅爐體中的工作氣氛為還原性氣氛。例如，爐 體中可以通入氫氣。在本發(fā)明的一個具體實施方案中，在上述步驟(5)中的保溫時間可以為0. 5小時 至4小時，或者1至3小時。根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，保溫時間的主要影響因素之一 是坯體的尺寸和形狀，因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠根據(jù)具體的產(chǎn)品選擇合適的保溫時間， 而且這種時間也可能是在上述范圍之外的。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，滲銅爐體的溫度(也是滲銅熔體的溫度)可以為 1100-1500°C，例如可以為 1200-1400°C。在本發(fā)明的一個具體實施方案中，為保證鎢坯滲銅的較好效果，在進出料爐體的 出料端設(shè)有進氣口，氫氣一部分流經(jīng)進出料爐體，從進料端爐管上方排出點燃，另一部分流 經(jīng)滲銅爐體，從爐體底部排出點燃。在本發(fā)明的一個具體實施方案中，在將坯體送入本發(fā)明的滲銅爐之前對坯體進行 預(yù)燒，以為坯體賦予適當(dāng)?shù)膹姸葟亩苊獾臐B銅期間的機械損傷。預(yù)燒的工藝參數(shù)是本領(lǐng) 域技術(shù)人員能夠確定的。通常的預(yù)燒溫度可以在1000-1600°C，例如可以是1100-1500°C。 預(yù)燒的時間可以為0. 5-3小時，例如可以是1-2小時。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)坯體的具 體情況合理的確定預(yù)燒的溫度和時間。另外，本發(fā)明所涉及的技術(shù)方案不僅包括上述所有具體的實施方案，還包括上述 所有具體實施方案的任意組合。出于簡明扼要的目的，雖然在本申請文件中對于這些組合 沒有具體記載，但是應(yīng)該認(rèn)為本申請文件具體記載并公開了上述所有具體實施方案的所有 可能的組合，即，上述所有具體實施方案的所有組合構(gòu)成本申請的原始公開。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。 實施例在下述實施例中，所涉及到的原料包括，鎢粉(純度彡99. 95%，平均費氏粒度 為3-8微米)、電解銅粉(純度> 99. 95%，平均粒度為-300目)和液態(tài)電解銅(純度 ^ 99. 95%)為市售產(chǎn)品，也可以通過常規(guī)手段自制。在下述實施例中，所述滲銅爐的工作情況如下所述。將壓制坯體放入250*200*130mm的裝料籃中，放到進出料爐體的進料口，進料口 寬250mm，高200mm，然后平穩(wěn)地沿爐管向前推進，爐管略微傾斜安裝于進出料爐體11中，進 料端部高于出料端部，使裝料籃可較容易的沿爐管向前移動。整個爐管分為三個區(qū)，即預(yù)熱 區(qū)、滲銅區(qū)、冷卻區(qū)，進出料爐體未設(shè)加熱裝置，其中的熱量為滲銅爐中散發(fā)出的熱量，其內(nèi) 壁均為保溫材料，能起到保溫、預(yù)熱坯體的作用。進出料爐體中部為滲銅連接區(qū)(與滲銅爐 體連接)，在進出料爐體的頂部(滲銅爐體的正上方)為電機吊起裝置，隨著裝料籃的向前 推進，直到籃提手與電機吊起裝置吊鉤的中心線重合的位置時，籃的提手恰好在吊鉤的正 中心，此時啟動吊起裝置，吊鉤即能將裝料籃懸空吊起。此位置的爐管底部為一個可開啟的高強石墨支撐爐門，此爐門連接了進出料爐管 與滲銅爐體，該爐門垂直于進出料爐管長度方向通過氣動兩側(cè)開啟。所述爐門為420*150mm 的兩扇對開門，二者中間對口處分別有一個半圓形小孔，待關(guān)閉時即為一規(guī)則圓形小孔，該 孔可供吊起裝置的吊絲穿過，可使裝料籃升降。當(dāng)開啟支撐爐門時，裝料籃即可由電機吊起 裝置控制下降到滲銅爐體中，爐門關(guān)閉。電機起吊裝置中還連接一顯示吊繩所受張力的儀 表，在裝料籃下降至滲入銅液的過程中，當(dāng)裝料籃接觸到銅液時受到銅液的浮力，傳遞吊繩 所受張力即刻減小，顯示儀表指針?biāo)查g發(fā)生變化，此時調(diào)整裝料籃至適當(dāng)?shù)南陆邓俣?即 滲銅速度)，這時裝料籃底面的高度即為滲銅坩堝中銅液液面的高度，可根據(jù)具體情況補充 新的電解銅。滲銅爐采用中頻感應(yīng)加熱式，整個滲銅爐體內(nèi)壁與底部均為爐體專用磚和纖維棉等保溫材料，內(nèi)部放置石墨坩堝，即滲銅室或滲銅坩堝。當(dāng)滲銅完畢，開啟支撐爐門，裝料籃被勻速吊起到高于支撐爐門，此時關(guān)閉爐門， 然后將裝料籃降落到支撐爐門上。然后再從進出料爐體的出料口將滲銅籃緩慢移動到冷卻 區(qū)進行冷卻，冷卻區(qū)采用水循環(huán)系統(tǒng)。生產(chǎn)時連續(xù)式滲銅爐中為還原性氣氛，即爐體中通入氫氣。實施例1一種鎢銅合金，該鎢銅合金包括以下組分及含量(重量)鎢85%，銅15%。其制備工藝包括以下步驟(1)粉末準(zhǔn)備取純度> 99. 95%，平均費氏粒度為3_8微米的鎢粉，取純度> 99. 95%，平均粒度 為-300目的電解銅粉待用。(2)混料采用步驟(1)中的鎢粉，不添加作為誘導(dǎo)劑的電解銅粉，在粉末混料機上攪拌均 勻。(3)壓制成型將步驟(2)處理后的混合料置于與預(yù)定形狀相應(yīng)的模具內(nèi)，并在壓機上壓制成 型，壓機的壓強為180MPa ；(4)預(yù)燒將步驟(3)壓制成型的鎢銅生坯經(jīng)1500°C通氫鉬絲爐燒結(jié)，并保溫75分鐘，得到 預(yù)燒坯體。(5)液銅浸滲在本發(fā)明滲銅爐中盛裝純度> 99. 95%的液態(tài)電解銅，在氫氣的保護下，將步驟 (4)得到的預(yù)燒坯體置于裝料籃中，緩慢經(jīng)過進出料爐體預(yù)熱后，進入滲銅爐體，在1400°C 的液態(tài)電解銅上方保溫2. 5小時，再以0. 8mm/s的速度浸入銅液中，液銅浸滲2. 5小時，滲 銅完成后，以lmm/s的速度從液態(tài)電解銅中提出，并在液態(tài)電解銅上方停留30s使殘余液態(tài) 電解銅流走后，再進行冷卻，得到鎢銅合金。滲銅爐的工作情況如上所述。實施例2一種鎢銅合金，該合金包括以下組分及含量(重量)鎢80%，銅20%。其制備工 藝包括以下步驟(1)粉末準(zhǔn)備取純度> 99. 95%，平均費氏粒度為3_8微米的鎢粉，取純度> 99. 95%，平均粒度 為-300目的電解銅粉待用。(2)添加誘導(dǎo)劑及混料采用上述鎢粉與電解銅粉(作為誘導(dǎo)劑)在粉末混料機上混合均勻，其中，電解銅 粉的加入量占鎢銅合金總重量的2%，鎢粉加入量占鎢銅合金總重量的80%。(3)壓制成型將步驟(2)處理后的混合料置于與預(yù)定形狀相應(yīng)的模具內(nèi)，并在壓機上壓制成 型，壓機的壓強為IlOMPa ；(4)預(yù)燒
將步驟(3)壓制成型的鎢銅生坯經(jīng)1350°C通氫鉬絲爐燒結(jié)，并保溫60分鐘，得到預(yù)燒坯體。(5)液銅浸滲在本發(fā)明滲銅爐中盛裝純度> 99. 95%的液態(tài)電解銅，在氫氣的保護下，將步驟 (4)得到的預(yù)燒坯體置于裝料籃中，緩慢經(jīng)過進出料爐體預(yù)熱后，進入滲銅爐體，在1310°C 的液態(tài)電解銅上方保溫2小時，再以0. 5mm/s的速度浸入銅液中，液銅浸滲1. 5小時，滲銅 完成后，以2mm/s的速度從液態(tài)電解銅中提出，并在液態(tài)電解銅上方停留20s使殘余液態(tài)電 解銅流走后，再進行冷卻，得到鎢銅合金。滲銅爐的工作情況如上所述。實施例3一種鎢銅合金，該合金包括以下組分及含量(重量)鎢75%，銅25%。其制備工 藝包括以下步驟(1)粉末準(zhǔn)備取純度> 99. 95%，平均費氏粒度為3_8微米的鎢粉，取純度> 99. 95%，平均粒度 為-300目的電解銅粉待用。(2)添加誘導(dǎo)劑及混料采用上述鎢粉與電解銅粉(作為誘導(dǎo)劑)在粉末混料機上混合均勻，其中，電解銅 粉的加入量占鎢銅合金總重量的6%，鎢粉加入量占鎢銅合金總重量的75%。(3)壓制成型將步驟(2)處理后的混合料置于與預(yù)定形狀相應(yīng)的模具內(nèi)，并在壓機上壓制成 型，壓機的壓力為60MPa;(4)預(yù)燒將步驟(3)壓制成型的鎢銅生坯經(jīng)1100°C通氫鉬絲爐燒結(jié)，并保溫60分鐘，得到 預(yù)燒坯體。(5)液銅浸滲在本發(fā)明滲銅爐中盛裝純度> 99. 95%的液態(tài)電解銅，在氫氣的保護下，將步驟 (4)得到的預(yù)燒坯體置于裝料籃中，緩慢經(jīng)過進出料爐體預(yù)熱后，進入滲銅爐體，在1200°C 的液態(tài)電解銅上方保溫1. 5小時，再以0. 3mm/s的速度浸入銅液中，液銅浸滲1小時，滲銅 完成后，以4mm/s的速度從液態(tài)電解銅中提出，并在液態(tài)電解銅上方停留20s使殘余液態(tài)電 解銅流走后，再進行冷卻，得到鎢銅合金。滲銅爐的工作情況如上所述。本發(fā)明的滲銅爐可以連續(xù)工作，無需借助滲銅爐體的降溫來冷卻坯體，實現(xiàn)了進 料與出料的分開操作，不僅節(jié)省能源，而且提高了生產(chǎn)效率。由于該滲銅爐可以連續(xù)工作， 實現(xiàn)了鎢銅合金的大批量連續(xù)制備，避免了傳統(tǒng)液銅滲銅爐的中間降溫過程即只能一爐一 爐間歇式制備，從而節(jié)約了能源，提高了生產(chǎn)效率，使制備成本也大大降低，提高了社會和 經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求
一種滲銅爐，該滲銅爐包括進出料爐體、滲銅爐體、裝料籃以及裝料籃傳送系統(tǒng)，其中，所述滲銅爐體通過支撐爐門開啟與進出料爐體連通；所述裝料籃傳送系統(tǒng)包括推送裝置和升降裝置；所述裝料籃具有內(nèi)腔和連接部件，所述內(nèi)腔用于盛放待滲銅的坯體以及完成滲銅后的產(chǎn)品，所述連接部件可與升降裝置連接。
2.如權(quán)利要求1所述的滲銅爐，所述滲銅爐體位于所述進出料爐體的下方，所述滲銅 爐體和所述進出料爐體中均設(shè)置有通道，所述通道的尺寸足以使所述裝料籃通過，其中所 述滲銅爐體中的通道與所述進出料爐體中的通道在支撐爐門處以使上述兩通道軸向互相 垂直的方式連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的滲銅爐，其中所述推送裝置和所述升降裝置的至少一個為自動化裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的滲銅爐，其中所述推送裝置包括推桿、帶齒鋼條、齒輪和電機， 所述推桿與帶齒鋼條連接，所述帶齒鋼條與齒輪嚙合連接，且所述齒輪由電動機帶動。
5.如權(quán)利要求3所述的滲銅爐，其中所述升降裝置包括吊鉤、吊繩和電機，所述吊鉤通 過所述吊繩與所述電機連接，并由所述電機驅(qū)動。
6.如權(quán)利要求5所述的滲銅爐，其中所述裝料籃通過所述連接部件與所述升降裝置的 吊鉤連接。
7.使用權(quán)利要求1-6中任何一個的滲銅爐進行滲銅的工藝，該工藝包括如下步驟，(1)準(zhǔn)備待滲銅的坯體，并將準(zhǔn)備好的坯體置入第η個裝料籃中，所述坯體包含70-100 質(zhì)量％的鎢和余量的銅，其中η為1以上的整數(shù)；(2)所述支撐爐門處于關(guān)閉狀態(tài)下，通過所述滲銅爐的所述推送裝置1將裝有所述坯 體的第η個裝料籃在進出料爐體的進料部分中移動，直到達(dá)到支撐爐門的上方；(3)通過所述滲銅爐的所述升降裝置將所述第η個裝料籃提升至足以使支撐爐門打開 的位置，之后，開啟支撐爐門；(4)通過所述滲銅爐的所述升降裝置使所述第η個裝料籃下降并進入滲銅爐體中，之 后，關(guān)閉支撐爐門；(5)將第η個裝料籃在滲銅爐內(nèi)部、滲銅用熔體上方的空間中保溫；(6)繼續(xù)使第η個裝料籃在所述滲銅爐體中下降，并浸入滲銅用熔體中，進行滲銅；(7)滲銅結(jié)束后，通過所述滲銅爐的所述升降裝置使所述第η個裝料籃上升離開滲銅 用熔體；(8)繼續(xù)使第η個裝料籃上升，同時開啟支撐爐門，在第η個裝料籃上升至足以使支撐 爐門關(guān)閉的位置之后，關(guān)閉支撐爐門，并將所述第η個裝料籃置于支撐爐門之上；(9)使所述第η個裝料籃經(jīng)過所述進出料爐體的出料部分進行冷卻，之后離開滲銅爐。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工藝，其中，在上述步驟(5)或(6)或(7)進行的過程中，將 裝有另外坯體的第η+1個裝料籃由步驟(1)開始重復(fù)進行上述步驟，并使得當(dāng)所述第η個 裝料籃處于上述步驟(9)中時，所述第η+1個裝料籃完成所述重復(fù)進行的步驟(2)，達(dá)到支 撐爐門的上方，并繼續(xù)進行上述步驟(3)。
9.如權(quán)利要求7所述的工藝，其中連續(xù)重復(fù)進行所述步驟，從而實現(xiàn)滲銅工藝的連續(xù)進行。
10.如權(quán)利要求7-9中任何一項所述的滲銅爐，其中在步驟(5)的滲銅期間，坯體的滲 銅方式為液銅浸滲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制備鎢銅復(fù)合材料的滲銅爐以及使用該滲銅爐的滲銅工藝。具體的，本發(fā)明涉及一種滲銅爐，該滲銅爐包括進出料爐體、滲銅爐體、裝料籃以及裝料籃傳送系統(tǒng)，其中，所述滲銅爐體通過支撐爐門開啟與進出料爐體連通；所述裝料籃傳送系統(tǒng)包括推送裝置和升降裝置；所述裝料籃具有內(nèi)腔和連接部件，所述內(nèi)腔用于盛放待滲銅的坯體以及完成滲銅后的產(chǎn)品，所述連接部件可與升降裝置連接。
文檔編號C22C27/04GK101838765SQ20101014086
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者劉俊海, 王崢, 蘇國軍, 蘇國平 申請人:北京天龍鎢鉬科技有限公司