鎢鋼是具有高硬度和高強度的工具材料，具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損耐用的特性，同時也具有很高的脆性，其抗衝擊韌性不如一般常用合金鋼材，因鎢鋼的提煉、制取及生產燒結工藝複雜，又因鎢是稀有貴金屬，屬戰略戰備物資，是以其價格比常用合金鋼材貴許多。鑒於此，人們著眼于成本的考慮，常將鎢鋼與其他常用鋼材通過焊接的方法製成鎢鋼合金工具或是鎢鋼合金刀具和耐磨零件等。

鎢鋼與鋼的焊接主要用於機械加工的刀具、刃具、模具、採掘工具和以耐磨作為主要性能的各種零部件，特點是可以節省大量的貴重金屬，降低生產成本，提高零部件的使用壽命。鎢鋼工具和鎢鋼刀具在各工業部門已經得到廣泛的應用，並收到了顯著的效果，能顯著提高生產效率和產品品質。

鎢鋼的焊接特點：鎢鋼主要用於製造刀具、量具、模具、採掘工具以及整體刀具等雙金屬結構。切削部分為鎢鋼，基體為碳素鋼或低合金鋼，通常為中碳鋼。這類工件在工作時受到相當大的應力作用，特別是壓縮彎曲、衝擊或交變載荷，要求接頭強度高、品質可靠。鎢鋼具有高硬度和耐磨性好的特點，但也存在脆性高、韌性差等缺點。

大部分鎢鋼工具是用焊接的辦法鑲嵌在中碳鋼或低合金鋼基體上使用，焊接工藝與鎢鋼的使用性能密切相關，焊接性能的好壞直接影響到鎢鋼的使用效果。

一般焊接性特點：鎢鋼含有較高含量的碳化物和合金元素，雖然可以進行焊接加工，但焊接時容易出現淬硬組織和裂紋。必須採取有效的工藝措施，才能獲得滿意的焊接接頭。目前生產中鎢鋼與鋼焊接常用的焊接方法有氧－乙炔火焰釺焊、真空釺焊、電弧焊、惰性氣體保護焊、摩擦焊、等離子弧焊、真空擴散焊和電子束焊等。鎢鋼與鋼焊接時有如下的特點。

① 線膨脹係數與釺焊裂紋的關係鎢鋼的尺寸比較小，一般是固定在一個比較厚大的鋼支撐材料上使用。釺焊是把鎢鋼和基體金屬連接在一起的有效焊接方法。鎢鋼的線膨脹係數（4.1～7.0×10^-6/℃）與普通鋼的線膨脹係數（12×10^－6℃－1）相比差別很大，鎢鋼只有鋼的1/3～1/2左右。加熱時鎢鋼和鋼都自由膨脹，但冷卻時鋼的收縮量比鎢鋼大得多。此時焊縫處於受壓力狀態，而在鎢鋼表面上則承受拉應力。如果殘餘應力大於鎢鋼的抗拉強度時，鎢鋼的表面就可能產生裂紋。這是鎢鋼釺焊時產生裂紋的最主要原因之一。

② 硬度與裂紋敏感性的關係鎢鋼的硬度與耐磨性和焊接裂紋敏感性成正比，鎢鋼的硬度越高，釺焊時產生裂紋的可能性越大。而且，一般精加工或超精加工所用的鎢鋼，在釺焊時容易發生裂紋。根據不同牌號的鎢鋼的硬度和強度大小可以判斷鎢鋼的焊接裂紋敏感性，由差到好的排列順序如下。
YG類 YG3X，YG3，YG4，YG6X，YG6，YG8，YG11，YG15
YT類 YT60，YT30，YW1，YT15（YW2），YT14，YT5
以上兩類鎢鋼，從左至右表明硬度和耐磨性逐漸降低，而強度和韌性增加，釺焊裂紋發生的可能性減小。

③ 焊接殘餘應力的影響 焊接區域的殘餘應力是一種潛在的危害，儘管焊接後鎢鋼工件上不一定能馬上發現裂紋，但在隨後的刃磨、保管或使用過程中卻容易產生裂紋，造成工具報廢。當鎢鋼的釺焊面積越大時，產生的焊接殘餘應力越大，發生裂紋的可能性也越大。

在焊接鎢鋼工具時，必須使焊接殘餘應力儘量減小。焊接時必須採取措施減小釺焊應力，可採取降低釺焊溫度、焊前預熱及緩冷、選用塑性好的釺料、加補償墊片、改進接頭結構等措施。釺焊大面積鎢鋼時，無論強度高低，均應採取特殊措施，以減小焊接應力和防止裂紋的產生。

④ 氧化問題 鎢鋼在空氣中加熱到800℃以上時，鎢鋼的表面開始氧化，生成疏鬆的氧化物層，同時伴隨有脫碳現象。當加熱至950～1100℃時，表面層會發生急劇的氧化，形成的氧化薄膜使鎢鋼變脆，降低力學性能。表面氧化層的存在，也降低了焊縫的強度、硬度。在焊接時採取措施儘量減少鎢鋼焊接部位的氧化現象，是提高焊接品質的重要措施。

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由氫還原產出的鎢粉70%左右被直接用於生產硬質合金鎢鋼，30%左右用以加工成鎢板、鎢絲、鎢異型製品等鎢製品。為滿足不同鎢製品生產的要求，首先必須將鎢粉緻密化成為鎢坯並進一步除去部分雜質以提高純度，在緻密化的同時，變可能得到某些形狀簡單的鎢製品如鎢坩堝、鎢頂頭等。

為達到上述目的，主要方法有：

1、粉末冶金法：指鎢粉經過成形後，加熱到其熔點下的某個溫度，通過物質遷移完成緻密化的過程，最終可得到鎢坯或某些形狀簡單的鎢製品。

2、熔煉法：指將鎢原料加熱到其熔點以上形成液相，去除雜質後再冷卻凝固實現緻密化的過程，根據所採用的手段不同，具體方法有真空自耗電弧熔煉法、電子束熔煉法和等離子束熔煉法等。

3、化學氣相沉積：指以鎢化合物氣體（一般為WF₆）為鎢源，在一定溫度下被H₂還原，將生成的鎢沉積在特定的基底上，沉積完成後去除基底材料獲得緻密鎢坯（或者製品）的過程。

由於熔煉法是在比粉末冶金法更高的溫度、在真空條件下進行，有利於雜質的揮發，因此鎢錠坯能得到進一步淨化，雜質含量低於粉末冶金坯，比如O、N、C含量可分別降至（3～5）×10^-4%、（6～10）×10^-4%和（6～7）×10^-4%，而其他金屬雜質如Al、Ca、Co、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、Na、Ti、Ta、Nb、Mo、Re的含量可降至1×10^-4%以下。但熔煉鎢錠的晶粒粗大，晶界存在脆性組分，直徑大於100mm的鎢錠坯容易生成裂紋，且成本高，因此當前熔煉法在緻密鎢的工業化生產中應用較少，只是在特殊需要時才用。

相對而言粉末冶金法的優點在於產品具有細晶粒結構，工序較少，成本相對較低，且在高溫燒結過程中同樣有淨化提純作用，因此粉末冶金法制坯已成為當今工業規模的鎢坯製作的主要方法，且隨著工藝的不斷改進，克服了傳統粉末冶金法難以生產大件製品的不足，實現了大坯的生產，如Plansee公司生產的世界最大鎢坯單重可達1.2t，因而得到了越來越廣泛的採用。

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隨著科學技術的進步，用戶對鎢製品、鎢鋼製品的要求越來越高，有的要求為異形體件，如直徑僅為毫米級的鎢管、塗層、微電子工業的電子元件等，這些都不是以鎢粉為原料通過常規的物理冶金的方法和機械加工所能達到的，而採用化學冶金的方法，如化學氣相沉積等往往能順利地實現。

同樣，鎢合金及複合材料，由於其具有密度高、強度高、良好的塑性、良好的耐腐蝕性和抗高溫性以及良好的加工性能等一系列優異性能，已在國民經濟建設各部門廣泛應用，而隨著技術的發展，對上述性能的要求日益苛刻，儘管目前通過在加工工藝上的改進，如粉末改性、改進成型技術、精確控制燒結過程、燒結後處理等能部分達到用戶的要求，但仍有許多不足，而採用濕化學法先製備合格的前驅體，再以它為原料製備性能優異的複合材料，能取得人們意想不到的效果，因此用化學法製備特種異型鎢製品及鎢複合材料的前驅體，進而製備性能優異的複合材料成為化學冶金的重要領域。

用化學法製備特種鎢製品及前驅體按其工作條件可分為：

 1、高溫化學法

即為了由原料制得合格產品，其主要的過程是在高溫下進行的化學過程，如通過鎢鹵化物氣相氫還原製備超細鎢粉和鎢塗層等，此外高溫下的電化學過程（熔鹽電解）也列入高溫化學法。

2、濕化學法  

主要是通過水溶液製備成分均勻、結構等符合要求的鎢複合材料前驅體，為製備性能優異的複合材料提供原料，其中包括噴霧乾燥法、冷凍乾燥法、溶膠凝膠法，此外，還有直接化學合成原子級混合的鎢複合材料前驅體。

 

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塗層硬質合金刀片一般均製成可轉位的式樣。用機夾方法裝卡在刀杆或刀體上使用。它具有以下優點：

1)由於表層的塗層材料具有極高的硬度和耐磨性，故與未塗層硬質合金相比，塗層硬質合金允許採用較高的切削速度，從而提高了加工效率；或能在同樣的切削速度下大幅度地提高刀具耐用度。

2)由於塗層材料與被加工材料之間的摩擦係數較小，故與未塗層刀片相比，塗層刀片的切削力有一定降低。

3)塗層刀片加工時，已加工表面品質較好。

4)由於綜合性能好，塗層刀片有較好的通用性。一種塗層牌號的刀片有較寬的適用範圍。


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高速加工用硬質合金銑刀的選擇：刀具的徑向跳動要小於0.015毫米，切削刃的長度不能大於4倍的刀具直徑。根據實際加工環境要優先採用特殊塗層的刀具。對於刀具材料(包括硬度、韌性、紅硬性(高溫狀態下保持切削性能))，刀具的形狀(包括排屑性能、表面精度、動平衡性等)以及刀具壽命都有很高的要求。


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高速加工硬質合金銑刀有以下典型特點：

首先，小切削恒定負荷，快速走刀。高速加工需要恒定的機床負載以及恒定的材料去除率；從而充分發揮高速機床和硬質合金銑刀的切削效率；其次，刀尖切削線速率非常高，主要來自主軸轉速和刀具尺寸；高速加工需要更多的加工工序，即每次切削的深度都相對的淺；另外，高速加工可直接加工淬火材料，高速加工時應避免尖角運動。


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硬質合金立銑刀是指用硬質合金為材料製成的銑刀。瞭解硬質合金銑刀先要知道什麼是硬質合金，硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物（WC、TiC)微米級粉末為主要成分，以鈷（Co）或鎳（Ni）、鉬（Mo）為粘結劑，在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金製品。硬質合金銑刀主要分：整體硬質合金銑刀. 硬質合金直柄槽銑刀. 硬質合金鋸片銑刀. 硬質合金螺旋鑽銑刀. 硬質合金機用鉸刀銑刀. 硬質合金立銑刀. 硬質合金球頭銑刀。硬質合金銑刀用途：硬質合金銑刀一般主要用於數控加工中心，cnc雕刻機。也可以裝到普通銑床上加工一些比較硬不複雜的熱處理材料。


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硬質合金刀具硬質合金牌號通常可分為三類：①YG類(WC—C0類)：該類硬質合金製造的刀具具有較好的韌性、耐磨性、導熱性等，主要用於加工鑄鐵、有色金屬和非金屬。②YT類(WC—TiC—Co類)：由於材料中加人了TiC，使材料的硬度和耐磨性有所提高，但抗彎剛度有所降低。該類硬質合金具有高硬度和高耐熱性，抗粘結、抗氧化能力較好，適用於加工鋼材，切削時刀具磨損小，耐用度較高。③YW類(WC—TiC—TaC—C0類)：在YT材料中加人TaC是為了提高刀具的強度、韌性和紅硬性。該類硬質合金材料具有很高的高溫硬度、高溫強度和較強的抗氧化能力，特別適於加工各種高合金鋼、耐熱合金和各種合金鑄鐵雖然近年來各種新型刀具材料層出不窮，但在今後相當長一段時間內，硬質合金刀具仍將廣泛應用於切削加工，因此需要研究開發新的材料製備技術，進一步改善和提高硬質合金刀具材料的切削性能。


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硬質合金鑽頭用途多樣，有以下特點：

1.能適合較複雜材質的鑽孔，可選擇較高的切削速度。
2.精選合金鑽頭專用的高性能合金刀片，有效減少崩刀，保持良好的耐磨性。
3.多層幾何切削端刃，提高排泄性能，保持較小的切削阻力。
4.除常用的直角柄外，備有多種柄型，適合多種鑽機，鑽床配用。


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硬質合金焊接刀片的九個使用要點：

 1、焊接式切削刀具結構應具有足夠的剛性 足夠的剛性是以最大允許的外形尺寸以及採用較高強度的鋼號和熱處理來保證。

2、硬質合金刀片應固定牢靠 硬質合金焊接刀片應有足夠的固定牢靠程度,它是靠刀槽及焊接品質來保證的,故要根據刀片形狀及刀具幾何參數選擇刀片鑲槽形狀。

3、認真檢查刀杆。 在將刀片焊接至刀杆上以前須要對刀片,刀杆進行必要的檢查,首先應檢查刀片支承面不能有嚴重彎曲.硬質合金焊接面不得有嚴重滲碳層,同時還應將硬質合金刀片表面及刀杆鑲槽中的污垢進行清除,以保證焊接牢靠。