中国钨合金应用发展I——钨合金与平衡配重块

钨合金是中国最早开发的一种高密度钨合金，20世纪60年代初首先研制和开发了陀螺仪转子和平衡配重用W142合金，其成分为(92.5~93.5)W-(4.2~4.9)Ni-(2.1~2.55)Cu，该合金的抗拉强度高、弹性模量大且无磁性，满足了国产飞机的陀螺导航和第一颗人造卫星上的需要，但当时应用很有限，产量不到10t。70年代中期，为了满足某些工程的需要，相继研制开发了90W-7Ni-3Cu和FGR-W-Cu-Ni两种牌号的钨合金用于平衡配重材料应用在导弹和核潜艇中，其单件重量达50kg。此后，70年代末80年代初，又相继研究开发出W131（（95.5~96.5）W-（2.5~3）Ni-（1~1.5）Cu）、 W152（（92~94）W-（4.5~6）Ni-（1.5~2）Cu）、W173（（90~91）W-（5.5~6）Ni-（3.5-4）Cu）三种牌 号的高密度合金用做平衡锤以及在高速旋转下控制分油门调节油量的质量块，并应用“斯贝”航空发动机中。

与此同时，所开发的WA162钨合金砧块与普通Cu-W80砧块相比，其使用性能提高3~4倍，到80年代末该合金产量达到了数十吨。90年代研制了高均匀度大膨胀系数钨合金，研究发展了多种成分体系和牌号的W-Ni-Cu系合金，主要包括：W163（（91~92.5）W-（4.5~6）Ni-（1~3）Cu）、W-Ni-Cu-Mn、W-Ni-Cu-Ag、W-Ni-Cu-Sn。所研制开发的W-Ni-Cu-Mn（Ag，Sn）大膨胀钨合金的线膨胀系数达到8.0×10-6/℃以上，比W163合金提高30%以上。解决了W-Ni-Cu合金与陀螺仪中的铍部件匹配性，提高了陀螺仪的性能和精度，从而推动了W-Ni-Cu系合金在航空、航天及航海等领域上获得更为广泛的应用。

经过近50年的发展，该合金的研究发展与推广应用取得了很大的进步，形成了多种合金成分体系与10余个合金牌号，研究开发了平衡配重材料、陀螺仪转子材料、电热镦粗砧块材料、屏蔽材料、电极材料等多种产品，形成了多个系列，年产量达400~500t，广泛应用于军工、航天、机械加工、仪器仪表、石油开采、医疗卫生等领域。


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