硬質合金直流噴嘴也被稱為硬質合金柱形噴嘴，其是最為常見的一種噴嘴類型。其是在充分吸收傳統噴嘴、噴槍的優點上，進行內部結構改造而研製成功的一種新型噴嘴。它不但能夠噴射出充實的柱式射流，還能夠形成傘形覆蓋水流，在消防用具上扮演著重要角色。另外，在泥廠篦冷機冷卻系統中也經常使用這一類型的噴嘴。直流噴嘴科學的結構優化設計、精密的加工工藝使得需霧化壓力低，效果更好，也更加節能。在0.3MPa就能霧化，霧滴直徑為60-80微米，確保了霧滴在最短的時間充分蒸發，避免了掛壁現象的發生。為了方便噴嘴清理，新型的直流噴嘴在內部結構上也進行了改進，改變了傳統壓力式噴嘴容易堵塞且維護費用較高的情況，給現場的操作使用和維護到來了極大的方便。

而硬質合金扇形噴嘴所形成噴霧形狀呈扇形，是經過精細加工的導流平面使得噴霧形成均勻且具有高衝擊力的扇形。其具有較大的噴霧通道且較為通暢，在很大程度上減少了堵塞的現象。由於重力因素，會產生“邊緣效應”， 即噴霧的扇形剖面產生逐漸變細的邊緣噴霧顆粒細小均勻，噴霧顆粒大小中等在多個噴嘴進行佈置時，需要有25%~30%的重疊部分，以使整個方向上的排布均勻。此外，採用多種角度的扇形噴霧噴霧水流均勻,液滴大小中等採用單元組合式連接方式，為了方便安裝和更換可加裝過濾網，易於清洗。其被廣泛運用於化學污垢的清理，如金屬加工、油漬污漬、噴霧塗層、清洗冷卻等。

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電弧性能是指電弧的引燃性能、電弧的穩定性、電弧壓力與溫度的分佈特性和電弧的壓縮性與方向性等，即電弧的靜、動特性。在焊接過程中，鎢電極本身的物理化學性能、機械力學性能、化學成分及組織結構都會對電弧性能產生一定的影響，因此瞭解電極材料對電弧性能的影響，對提高電極焊接性能具有一定的意義。

化學成分的影響
摻雜不同類型、含量的稀土氧化物，鎢電極的電弧性能也不同。一般來說三元稀土鎢電極的電弧性能優於二元鎢電極，優於單元鎢電極。另外，稀土氧化物的分佈及其高溫特性也會對電極的引弧性能和穩定性產生一定的影響。分佈均勻、蒸發速率較慢的電極具有較好的引弧性能。

組織結構的影響
鎢電極組織結構的完整性和均勻性對電弧性有直接的影響。電極內部如果存在劈裂、分層、微裂紋、空洞、夾雜或者嚴重的晶粒結構不均勻，則會影響電弧性能，在引弧的過程中會發生斷弧、爆弧或漂移等，還會引起導熱、導電能力的下降，從而使電極局部產生過熱、熔融、變形，降低電極的性能。

物理、機械性能的影響
具有高熔點、高沸點、低蒸氣壓、良好的導熱和導電性、高溫強度、抗蠕變性和高再結晶溫度的鎢電極具有較好的電弧性能。

幾何形狀的影響
鎢電極可以根據不同用途製成不同的形狀。電極的形狀，尤其是端部的形狀及角度對電弧的特性有明顯的影響。平端部需要較高的引燃電壓、電流，而尖端部需要的引燃電壓、電流較低。電極的端部角度小雖然有利於引弧，但是抗變形能力較差，因此電極端部角度的確定應根據具體焊接情況確定適當的角度。

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早期的噴嘴材料主要以鑄鐵為主，但是其硬度較低、耐磨耐蝕性較差，使用壽命也相對較短。除了鑄鐵外，淬火鋼和不銹鋼也是兩種較為常見的金屬噴嘴材料，它們的製造工藝相對簡單、成本相對低廉，一般適合於一些簡單的清洗、除髒作業，而不適合於大型作業。直到上世紀30年代末期，隨著磨料噴射技術以及材料科學技術的快速發展，以硬質合金製作內襯的噴嘴才被研發出來。

相比於鑄鐵噴嘴，硬質合金噴嘴的製造工藝要更為複雜，成本也相對較高，但是其在硬度、強度、耐磨耐蝕性以及使用壽命上都有著很大的提升。尤其是在沖蝕磨損率方面，硬質合金有更好的抗沖蝕性能。但是硬質合金硬度高、韌性低且脆性較大、不易於加工，因而不適合於複雜結構噴嘴的製造。在實際應用中，通常把硬度合金製成環狀或塊狀鑲嵌在噴嘴某些磨損嚴重的部位上，從而改善易發生磨損的部位的耐磨耐蝕性。隨著高性能陶瓷材料的出現，噴嘴性能又得到了進一步的改善。高性能陶瓷材料相比於硬質合金材料有更好的耐熱性以及斷裂韌性，在許多工程領域已經獲得了廣泛的應用，如切削工具、軸承零件、發動機元件以及冶金、煤礦、化工等行業的耐磨和耐腐蝕零件。在耐沖蝕性能以及使用壽命上，陶瓷噴嘴也遠優於普通金屬及硬質合金噴嘴。尤其是在使用石英砂、爐渣及金屬磨料時，陶瓷噴嘴的抗磨能力可比硬質合金高數倍，但其屬於典型的脆性材料，衝擊下容易產生裂紋致使材料剝落，因此不適合在強衝擊場合下使用。

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純鎢電極具有較高的電子逸出功，不利於電子流發射，使得電極不能在高負荷狀態下工作。為了提高鎢電極的應用領域和焊接性能，研製出了不同類型的鎢電極，包括釷鎢、鎢鋯、鑭鎢、釔鎢電極等。根據物理學熱發射機制下的電流密度公式J_e=AT²exp（-eØ/kT）（A為常數，k為玻耳茲曼常數，T為陰極溫度，e為電子電量，Ø為功函數）可以知道，當溫度相同，eØ的數值越小，則J_e數值越大。因此為了減小電極的eØ，會在鎢電極材料中添加少量的稀土氧化物。添加不同稀土氧化物的鎢電極具有特定的Je值，即具有特定的電弧性能。

同一種稀土鎢電極，稀土氧化物含量較高的電極引弧性能較好。另外，稀土氧化物分佈的均勻性及擴散遷移的行為也會影響電極的電弧性能。電弧性能的惡化主要因為稀土氧化物的蒸發和分解引起電子發射性能降低導致的。由此可知鎢電極的化學成分的種類、含量、分佈及其高溫特性決定了電弧的引燃性和穩定性。

在焊接過程中，電極會出現Rim現象，即在電極的端部表面會出現環狀傘形瘤狀物，這種現象能很好的解釋電極化學成分對電弧性能的影響。Rim現象的出現主要是因為，電極表面稀土氧化物的含量高於電極的中心部分，因此有利於電極在短時間內引弧，但是在引弧過程中會混入少量的O₂或者焊接工藝參數調到短時過負荷狀態都有可能出現Rim現象。這是鎢電極化學成分在高溫下發生變化的結果，這種現象雖然一開始有利於引弧，但是長時間後會導致表層稀土氧化物濃度的貧化，從而降低電極的電弧性能。

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