钨铜材料电弧熔炼法是用粉末冶金法所制取的合金作为可熔电极，在真空或惰性气氛中进行自耗熔化，经快速凝固—时效—固溶处理得到细晶、致密化程度高、密度偏析小和具有优良抗蚀性的钨铜合金材料。真空电弧炉由炉体、电源、真空系统、电控系统、光学系统和水冷系统组成。炉体部分由炉壳、电极、结晶器及电极升降装置构成。工作时，在电极(负极)和水冷铜结晶器(正极)形成的两极之间，建立低电压(20～40V)大电流(若干kA)，产生电弧放电，靠电弧释放出的热量来熔化金属。电炉一般是直流供电，一根电极。按照熔炼过程中电极是否消耗(熔化)，分成非自耗电极电弧炉熔炼和自耗电极电弧炉熔炼两种。

按照其加热方式的不同，电弧熔炼法还可细分为：
1.直接加热式：电弧产生在电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料受电弧直接加热，电弧是熔炼得以进行的唯一热量来源，它还能细分为：
a.非真空直接加热式三相电弧熔炼法：多见于炼钢工艺中，电弧炉内可以通过造渣将炉内气氛控制到呈弱氧化性甚至还原性。电弧炉内合金成分烧损较少，加热过程比较容易调节。因此，尽管电弧熔炼需要消耗大量的电能，但工业上仍然用这种方法来熔炼各种高级合金钢；
b.直接加热式真空电弧炉熔炼法：它主要用来熔炼钛、锆、钨、钼、钽、铌等活泼和高熔点金属以及它们的合金，也用来熔炼耐热钢、不锈钢、工具钢、轴承钢等合金钢。经直接加热式真空自耗电弧炉熔炼出来的金属，其气体和易挥发杂质含量下降，铸锭一般不会出现中心疏松，锭子结晶较均匀，金属性能得到改善。
2.间接加热式：电弧产生在两根石墨电极之间，炉料被电弧间接加热。这种熔炼方法主要用来熔炼铜和铜合金。间接加热式电弧熔炼由于噪声大、熔炼金属质量较差，正逐渐被其他熔炼方法所取代。

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钨铜材料纤维增强法，又被称为纤维强化法，其是采用具有一定方向性的纤维替代难容金属粉末颗粒（钨粉），与铜粉相互交替重叠或将短钨单丝纤维和铜粉混合冷压，烧结后所制备的纤维强化金属基复合材料不仅具有良好的横向力学性能，导电导热性能也十分优越且有较高的耐腐蚀性。以下是钨铜纤维材料的主要几种强化途径：

1.结晶强化：控制结晶条件，在凝固结晶后获得良好的宏观组织和显微组织，从而提高钨铜材料性能，它还能细分为：
a.细化晶粒：细化晶粒可以使金属组织中包含较多的晶界，由于晶界具有阻碍滑移变形作用，在改善韧性的同时强化了钨铜材料，其他强化机制较难达到；
b.提纯强化：在浇注过程中，把液态铜充分地提纯，尽量减少夹杂物，能显著提高钨铜材料的性能。采用真空冶炼等方法，可以获得高纯度的金属材料。

2.形变强化：经冷加工塑性变形，位错运动的阻力增加可提高强度；

3.固溶强化：通过合金化(加入合金元素)组成固溶体，使钨铜材料得到强化；

4.相变强化：通过热处理手段发生固态相变，获得需要的组织结构，其还可分为：
a.沉淀强化（弥散强化）：在金属材料中能形成稳定化合物的合金元素，在一定条件下，使之生成的第二相化合物从固溶体中沉淀析出，弥散地分布在组织中，从而有效地提高材料的强度，通常析出的合金化合物是碳化物相；
b.马氏体强化：金属材料经过淬火和随后回火的热处理工艺后，可获得马氏体组织，使材料强化。但是，马氏体强化只能适用于在不太高的温度下工作的元件，工作于高温条件下的元件不能采用这种强化方法。
5.晶界强化：晶界部位的自由能较高，而且存在着大量的缺陷和空穴，在低温时，晶界阻 　　碍了位错的运动，因而晶界强度高于晶粒本身；但在高温时，沿晶界的扩散速度比晶内扩散速度大得多，晶界强度显著降低。因此强化晶界对提高钢的热强性是很有效的。

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钨铜封装片用于微波元件起到了机械支撑以及热量传导的作用，其是微波系统中的重要器件之一。工作在微波波段（频率为300～300000兆赫）的器件，称为微波元件。微波器件按其功能可分为微波振荡器（微波源）、功率放大器、混频器、检波器、微波天线、微波传输线等。钨铜封装片用于微波元件起到了机械支撑以及热量传导的作用，其是微波系统中的重要器件之一。

微波元件按其工作原理和所用材料、工艺不同，又可分为微波电真空器件、微波半导体器件、微波集成电路（固态器件）和微波功率模块。微波电真空器件包括速调管、行波管、磁控管、返波管、回旋管、虚阴极振荡器等，利用电子在真空中运动及与外围电路相互作用产生振荡、放大、混频等各种功能。微波半导体器件包括微波晶体管和微波二极管，具有体积小、重量轻、耗电省等优点，但在高频、大功率情况下，不能完全取代电真空器件。微波集成电路是将具有微波功能的电路用半导体工艺制作在砷化镓或其他半导体材料芯片上，形成功能块，在固态相控阵雷达、电子对抗设备、导弹电子设备、微波通信系统和超高速计算机中，有着广阔的应用前景。

固态微波功率器件组合形成的器件，具有效率高、使用方便等优点，对雷达、通信、电子对抗等电子装备实现全固态化有重要意义。钨铜封装片用于微波振荡器（微波源）是微波系统中的重要器件，是电子装备的心脏，对其性能有直接影响。例如，在高功率微波武器系统中，高功率微波振荡器决定其杀伤效能；在雷达系统中，微波振荡器决定雷达的作用距离。微波振荡器将进一步向高功率、高效能、小型化、耗电省、成本低的方向发展。而钨铜封装片的出现将极大加速这一进程。

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钨铜封装片用于集成电路把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

钨铜封装片集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。

以下是几种常用的钨铜封装片加工方法：
1.熔渗法：预烧制备出具有一定密度和强度的多孔钨骨架，然后将熔点较低的铜熔化渗入钨骨架中，从而获得较为致密的钨铜材料；
2.高温液相烧结法：由于钨和铜二者熔点存在巨大差异，可直接采用铜熔点以上的高温液相烧结促使其发生致密化。为了提高致密度，在液相烧结后需复压、热压、热锻等处理；
3.活化液相烧结法：在W-Cu体系中加入少量Co、Ni、Fe、Pd等活化元素作为合金中的中间相可以增加钨铜之间的互溶性。但是活化剂的加入对热导和电导性有较大损害，不适合于热控和电控用材料。

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钨铜封装片用于电子散热器也被称为钨铜散热片，其无需外加电源，可通过自身传导散发到周围空气中而达到自然冷却的效果。按照材料分，封装片有以下几种：
1.铝挤型散热片：纯度98%以上的铝材，密度小、热传导能力强、价格相对较低；
2.铝铸造散热片：质地较软、散热面积大，制作成本较低；
3.铜及铜合金切削散热片：为了满足CPU不断增长的散热量，改用硬度更高、导热能力更好的铜及其合金。此外，还有镶铜散热片和嵌铜散热片。

就散热片材质来说，每种材料其导热性能是不同的，按导热性能从高到低排列，分别是银，铜，铝，钢。不过如果用银来作散热片会太昂贵，故最好的方案为采用铜质。虽然铝便宜得多，但显然导热性就不如铜及其合金好（大约只有铜的50%左右）。目前常用的散热片材质是铜和铝合金，二者各有其优缺点。铜的导热性好，但价格较贵，加工难度较高，重量过大（很多纯铜散热器都超过了CPU对重量的限制），热容量较小，而且容易氧化。而纯铝太软，不能直接使用，都是使用的铝合金才能提供足够的硬度，铝合金的优点是价格低廉，重量轻，但导热性比铜就要差很多。有些散热器就各取所长，在铝合金散热器底座上嵌入一片钨铜板。

此外，钨铜封装片还可用于CPU散热器通过良好的散热降温可以保证CPU的稳定运行。CPU在工作的时候会产生大量的热，如果不将这些热量及时散发出去，则很容易导致计算机运行不畅，甚至烧毁CPU。根据散热的方式，钨铜封装片用于CPU散热器可分为风冷、热管和水冷三种。
风冷散热器：是现在最常见的散热器类型，包括一个散热风扇和一个散热片。其原理是将CPU产生的热量传递到散热片上，然后再通过风扇将热量带走；
热管散热器：是一种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量。该类风扇大多数为“风冷+热管”性，兼具风冷和热管优点，具有极高的散热性；
水冷散热器：使用液体在泵的带动下强制循环带走散热器的热量，与风冷相比具有安静、降温稳定、对环境依赖小等等优点。

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钨铜连接件多见于管道，其通过嵌套或者焊接的方式将管道最易磨损的部位进行连接以改善使用性能。此外还有钨铜铆钉、钨铜螺栓、钨铜焊条、插销等等多种形式。其锁紧原理不外乎以下几种：
1.形状锁紧：是靠被连接件或附加连接件的形状形成相互钳制作用，在结合面上产生阻碍被连接件间发生相对运动的力；
2.摩擦锁紧：两个或两个以上被连接件压紧，结合面上产生正压力，当被连接件间有相对运动趋势时，在结合面上产生阻碍被连接件之间发生相对运动的摩擦力或摩擦力矩；
3.材料锁紧：利用材料与被连接件之间的分子结合力将其连接起来，如焊接、胶结。

按照形状结构分，其可分为：
铆钉类：指一端有半圆形钉头的圆柱形短杆，将它穿入需要连接的各钢板或型钢钉孔中，并把伸出的一端压成或锤成第二个钉头，其可分为半圆头、高头、埋头、半埋头四种；
螺栓类：通常为圆柱形杆，一端有方头或六角头，另一端有螺纹，配有螺母和垫圈，可把钢构件或钢木构件紧固在一起，其可分为粗制和精制螺栓两种；
焊条类：焊时熔化并填充在焊接件接合处的棒状金属条。其外面包着防氧化(合金化等)的焊剂。根据被焊金属材料的机械性能和化学成分，以及对焊缝要求和设备工艺条件等因素，选择不同类别和型号的焊条。

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钨铜嵌块采用粉末冶金的方法制取，是典型的金属发汗材料。即使在很高的温度下（3000℃），合金中的铜被液化蒸发，带走绝大多数的热量，有效降低了表面温度并维持了自身强度。另外，它还具有良好的导电导热性以及塑性可有效改善镶嵌部位的机械性能。

按照用途的不同，其还能够细分为：
1.电工类材料：在电接触以及电加工中使用，如电触头、点触点、电极、焊接、铆接、电镦锻等，其良好的导电性以及抗电弧烧蚀性保证了加工的精确度；
2.瞬时高温材料：镶嵌于某些容易遭到高温烧蚀、粒子冲刷的部位，有效改善其抗烧蚀性和抗热震性；
3.导卫材料：主要用于各种线材轧钢，起到导向保护的作用。
而按照牌号分主要包括：
W50钨铜块，其是利用高纯钨粉优异的金属特性和高纯紫铜粉的可塑性、高导电性等优点，经静压成型、高温烧结、溶渗铜的工艺精制而成的复合材料。具有断弧性能好,导电导热好,热膨胀小,高温不软化,高强度,高密度,高硬度等优良特性；
W70钨铜块被大量应用于真空电触头、变压开关接触器以及一些电镦和电锻造行业,其良好的机加工性能可加工成各种形状的W-Cu触头以及作为各种熔渗、铸造材料;
W80钨铜块在一些高温环境下，钨铜材料可借助自身铜蒸发吸收热量，从而大大降低部件的整体温度，因此也被称为发汗材料.

钨铜嵌块既有钨的高熔点（3410℃）、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。其被广泛用作高压，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。

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钨铜封装片用于板式热交换器通过将接触点真空焊接形成耐高压交错流通结构，而这些流通结构使得板式热交换器内的冷热流体产生强烈紊流而达到高换热效果。相比于其他材料制成的封装片，钨铜封装片具有以下一些优点：
钨铜封装片用于板式热交换器由特殊工艺制成，具有较好的气密性、透湿性以及抗撕裂性；
温度的传导性优良，适用于室内外温差大湿差小的区域且具有良好的节能效果，使用寿命也较长；
钨铜封装片可采用高温钎焊或密封圈螺栓锁合组合式；
结构较为紧凑，能够在高温高压的条件下稳定运行。

而在应用方面，钨铜封装片的适用范围相当广泛，其可用于：
制冷：用作冷凝器和蒸发器；
暖通空调：配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等；
化学工业：纯碱工业，合成氨，酒精发酵，树脂合成冷却等；
机械及冶金工业：种淬火液冷却，减速器润滑油冷却、铝酸盐母液加热或冷却，炼钢工艺冷却等；
电力工业：高压变压器油冷却，发电机轴承油冷却等。
此外，在造纸、纺织、食品、医药。船舶、海水淡化以及地热利用等工业领域也有着不同程度的应用。

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钨铜对焊电极利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来，具有生产率高、易于实现自动化的优点。其可分为闪光对焊以及电阻对焊两种。
电阻对焊：是将两工件端面始终压紧，利用电阻热加热至塑性状态，然后迅速施加顶锻压力（或不加顶锻压力只保持焊接时压力）完成焊接的方法。和点焊时一样，电阻对焊时的接触电阻取决于接触面的表面状态、温度及压力。当接触电阻有明显的氧化物或其他赃物时，接触电阻就大。温度或压力的增高，都会因实际接触面积的增大而使接触电阻减小。电阻焊接头中易产生氧化物夹杂。对于焊接质量要求高的稀有金属、某些合金钢和有色金属时，常采用氩、氦等保护氛来解决；
闪光对焊：可分为连续闪光对焊和预热闪光对焊。连续闪光对焊由两个主要阶段组成：闪光阶段和顶锻阶段。预热闪光对焊只是在闪光阶段前增加了预热阶段。铜的导热性比铝好，熔点较高，因而比铝要难焊的多。纯铜闪光对焊时，很难在端面形成液态金属层和保持稳定的闪光过程，也很难获得良好的塑性温度区。为此，焊接时需要很高的最后闪光速度、顶锻速度和顶锻压强。钨铜材料则相对容易许多。

钨铜对焊电极应用十分广泛，其中较为常见的有：
1.工件的接长：例如带钢、型材、线材、钢筋、钢轨、锅炉钢管、石油和天然气输送等管道的对焊；
2.环形工件的对焊：例如汽车轮辋和自行车、摩托车轮圈的对焊、各种链环的对焊等；
3.部件的组焊：将简单轧制、锻造、冲压或机加工件对焊成复杂的零件，以降低成本。例如汽车方向轴外壳和后桥壳体的对焊，各种连杆、拉杆的对焊，以及特殊零件的对焊等；
4.异种金属的对焊：可以节约贵重金属，提高产品性能。例如刀具的工作部分（高速钢）与尾部（中碳钢）的对焊，内燃机排气阀的头部（耐热钢）与尾部（结构钢）的对焊，铝铜导电接头的对焊等。

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钨铜磁吹断路器触头利用磁场的作用使电弧熄灭。磁场通常由分断电流本身产生，电弧被磁场吹入灭弧片狭缝内，并使之拉长、冷却，直至最终熄灭。磁吹断路器的触头在空气中闭合和断开。钨铜磁吹断路器触头以大气为介质，用耐热陶瓷或云母玻璃作灭弧片，电气寿命长，能适应频繁操作的场合。在分断过程中，电弧电阻迅速增加，可以改善功率因数；产生的过电压最小，分断特性优良。其额定电流和分断电流较大，可适应电网发展的需要，分断电流现已达60千安。磁吹断路器运行安全，维护方便。但与其他断路器比，其结构复杂，体积大，成本高，一般只适用于20千伏以下的电压等级。

根据磁吹原理，钨铜磁吹断路器触头可分为电磁式和电弧螺管式触头两种。
电磁式磁吹断路器触头：电磁式磁吹断路器利用分断电流流过专门的磁吹线圈产生吹弧磁场将电弧熄灭。这种结构需要专门设置磁吹线圈和磁极板等元件，其结构比较复杂且笨重，分断性能也较差，在早期的磁吹断路器中曾广泛采用。串联磁吹线圈的熄弧原理在低压直流磁吹断路器中也被采用；
电弧螺管式磁吹断路器：出现于20世纪60年代，原理是利用绝缘灭弧片和小弧角(装在灭弧片下端的U形钢片)将电弧分割，形成连续的螺管电弧并产生强磁场，从而驱使电弧在灭弧片狭缝中迅速运动直至熄灭。

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钨铜油断路器触头是以密封的绝缘油作为开断故障的灭弧介质，一般分为多油断路器触头和少油断路器触头两种形式。其广泛运用于各个电压等级的电网中，油断路器用来切断和接通电源，并在短路时能迅速可靠地切断电流的 一种高压开关设备。当油断路器开断电路时，只要电路中的电流超过0.1A，电压超过几十伏，在断路器的钨铜动触头和静触头之间就会出现电弧，而且电流可以通过电弧继续流通，只有当触头之间分开足够的距离时，电弧熄灭后电路才断开。10kV少油断路器开断20KA时的电弧功率，可达一万千瓦以上，断路器触头之间产生的电弧弧柱温度可达六七千度，甚至超过1万度。当断路器的钨铜动触头和静触头互相分离的时候产生电弧，电弧高温使其附近的绝缘油蒸发气化和发生热分解，形成灭弧能力很强的气体（主要是氢气）和压力较高的气泡，使电弧很快熄灭。

根据对地绝缘介质的不同，其可分为接地箱壳多油断路器触头和带电箱壳少油断路器触头两种。
多油断路器触头：其灭弧室装在一个接地金属箱中，通常用油量较多，油既用作灭弧介质又用作对地绝缘。具有结构简单、性能可靠的优点，可以制成超高压等级（如362kV），并可方便地带电流互感器、配套性强，户外使用时受大气条件的影响小。但多油断路器也有很多的缺点，特别是在超高压等级时，体积庞大，消耗大量的钢材和变压器油，运输和安装均有较大困难，引起爆炸和火灾的危险性大。所以多油断路器已趋于淘汰；
少油断路器触头：其灭弧室装在与大地绝缘的油箱中。油箱既可用金属做成，也可以用绝缘材料制成。油仅作为灭弧介质和断口间绝缘用，而不作对地绝缘用，用油量少。与多油断路器相比，少油断路器体积小、重量轻、用油量少，能采用积木式组装成超高压少油断路器，并在电力系统中被广泛应用。其缺点是燃弧时间长，动作较慢，检修周期短，维修工作量大，受单元断口的电压限制，发展特高压等级有困难等。

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