硬质合金中心钻

硬质合金中心钻的主用于孔加工前的精确定位起到对麻花钻孔加工的引导作用,以及轴类零件端面的中心孔加工。它的材料为硬质合金,它具有良好的耐磨性,切削轻快以及排屑好等一系列优点。
硬质合金中心钻的两种型式包括:不带护锥的中心钻(A型)适用于直径为2-10mm的中心孔加工。带护锥的中心钻(B型)适用于精度要求高,工序繁复的被加工件加工中使用。此种类型的中心孔加工钻可以维护60度定心锥不受损坏。

在使用硬质合金中心钻时,其型号选择应该以被加工件的孔型和直孔尺寸为参考依据。特别的,使用硬质合金中心钻的被加工件最佳硬度范围为170-200HB。


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硬质合金中心钻中心孔加工

硬质合金中心钻的主用于孔加工前的精确定位起到对麻花钻孔加工的引导作用,以及轴类零件端面的中心孔加工。它的材料为硬质合金,它具有良好的耐磨性,切削轻快以及排屑好等一系列优点。

中心孔是轴类工件的安装定位基面,处于轴类工件的顶尖位置。一般地,标准的中心钻峰角为118度。使用硬质合金中心钻加工中心孔前,应先车平轴断面,这样方能防止中心钻在使用时发生折断。

硬质合金中心钻较为常见的中心孔加工类型可分为:

A型中心孔,其锥孔为60度,可用于车床或者专用机床加工。

B型中心孔:锥孔外端为120度,起到保护作用的锥面可以保护锥孔外圆不受损坏。


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硬质合金中心钻使用注意事项

硬质合金中心钻具有良好的耐磨性,切削轻快以及排屑好等一系列优点。为了达到更好的钻孔性能以及使用时效,在使用硬质合金中心钻时应该注意以下几点:

对于合理选择中心钻的型主要选择依据为加工件的孔型和直孔尺寸的考量。其次应注意的是被加工件最佳硬度范围在170-200HB。硬质合金中心钻在使用前应该洗净并且涂抹防锈油脂。被加工件表面要求平 直,无砂眼或硬质点。在使用硬质合金中心钻加工前确认所需中心孔位置精度,并根据不同作用对象进行切削液选择的合理选择。若加工时发现有异常现象应及时停止查明原因,同时还应该注意切削用量和刃口的磨损情况观察,如果发现有磨 损现象应在再次使用前及时修复。使用后硬质合金中心钻需洗净涂抹油脂并妥善保管。


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抗下垂钨丝的用途

抗下垂钨丝,因其中添加了使钨丝抗高温蠕变性能提高的化学元素-钾或其他元素,也称掺杂钨丝,主要用于电子管的热丝、白炽灯、汽车车灯、荧光灯、摩托车灯和其他灯泡的灯丝。

当温度达到1100—1300℃时,拉制出来的钨丝的内部结构会遭受破坏,发生再结晶,若温度在升高到1500—1600℃时,钨会变脆并下垂,此外,钨丝产生下垂的原因还与烧氢时间及钨丝受热不均匀等诸多因素有关,而实际应用中,钨丝的工作温度一般高于此,例如,白炽灯灯泡的钨丝的工作温度一般在2000-2800℃,所以一般在钨条的烧结过程中加入极少量(含量不能过低,可根据钨丝的不同用途和性能要求控制量)的钾氧化物、硅等添加剂,从而提高钨丝的抗下垂性能。


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三氧化钨的氢还原法会影响钨粉粒度

钨粉是生产硬质钨合金和钨加工材料的原料,所以对于钨粉的粒度和粒度分布都有严格要求。在生产钨粉的时候控制好钨粉的粒度成为了关键。影响钨粉的因素较多,首先是在工艺制作方面还原的温度、温度梯度、推舟速度和装舟量、氢气流量和氢气湿度。二是在原料方面,原料的原始粒度和杂质含量的大小。在工艺制作方面还原温度高则适合生产粗颗粒钨粉。生产细颗粒钨粉则大多采用两段还原法,第一次还原温度较低,第二次还原采用高温。而在氢气的流量方面,加大氢气流量有利于水蒸气的及时排出加快还原反应速度,容易获得细颗粒钨粉。装舟量也是一个重要的影响因素,装舟量多则氢气难以向料层内部深处渗透,不利于得到细颗粒钨粉。原始材料和杂质对于钨粉的影响也较大,WO3的比表面积大和杂质则可能得到较粗的钨粉。

 

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三氧化钨氢还原法

通过氢气将三氧化钨粉末还原成金属钨粉,是早期制取钨粉的经典方法。用氢制得钨粉和钨粉的粒度比较容易控制。其反应化学方程式为WO3+3H2=W+3H2O。在钨的氧化物中有三氧化钨(WO3),蓝钨(WO2.90),紫钨(WO2.72),和二氧化钨(WO2)。由三氧化钨制取钨粉的总反应通常是逐级进行的的,即WO3-WO2.90-WO2.72-WO2-W。研究证实,三氧化钨氢还原的进程和产物受还原温度和氢气温度影响。还原温度低于823K时得到的主要是β-W(钨有两种变型,α和β。在标准温度和常压下,α型是稳定的体心立方结构。β型钨只有在有氧存在的条件下才能出现。它在630℃以下是稳定的,在630℃以上又转化为α钨,并且这一过程是不可逆的。);当还原温度高于848K时,还原主要按生成α-W的方向进行。即当还原温度为848~1073K时,还原反应主要按WO3 - WO 2.90 - WO2 - α-W顺序进行;而在还原温度和氢气湿度都较低时,也可能产出少量β-W;当还原温度为1048~1173K时,还原反应主要按WO3 - WO 2.90 - WO 2.72 - WO2 - α-W顺序进行。

 

 

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钨粉的生产原理

钨粉是以氧化钨为原料,用氢气还原,粒度从0.6-30微米。主要分粗、中、细几个粒度,银灰色粉末,杂质含量以国家标准为依据。

制备钨粉一般采用氢还原氧化钨的方法,而这种方法一般又分为两个阶段:第一阶段在500~700℃温度下,三氧化钨还原成二氧化钨;第二阶段在700~900℃温度下,二氧化物还原成钨粉。反应场所又分为管式电炉和回转式炉两种。还原工艺决定了还原钨粉的性能,包括钨粉的纯度以及粒度大小等等。

早期钨粉的制取还采用过氧化钨碳还原法,该方法的反应温度要高于氢还原法,达到1050℃,且制取的钨粉纯度也相对较低。此外也有其他有关研究正在进行中,用铝、锌、钙方法还原氧化钨就是其中一种。对于特殊应用而要求高纯度、超细粒度的钨粉,则发展了氯化钨氢还原法,得到的钨粉粒度可小于0.05μm。

 

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制取三氧化钨

三氧化钨可以通过干燥、煅烧钨酸铵或钨酸煅烧制取。首先在100℃的温度中将钨酸或者仲钨酸铵中的水分去除。然后在通过煅烧脱除化合水和铵。钨酸在773~873℃的温度下煅烧的产物仍有小于0.5%的水,在973~1023℃的温度下煅烧只有小于0.1%的水。钨酸的反应化学式是:H2WO4=WO3+H2O;但是仲钨氨酸(APT)在高于523℃的温度中就能反应,钨酸铵的反应化学式是:5(NH42O·12WO3·NH2O=12WO3+10NH3↑+(n+5)H2O↑; 其中煅烧的温度和速度对产品的性质有明显的影响,煅烧的温度越高,得到的WO3的粒度越粗。并且温度急剧上升那么制出的WO3的比表面积较大。反之缓慢加热则晶体形态较为完整比表面积小。中国将WO3分为三级,一级的纯度是99.95%,二级的纯度是99.9%,三级的纯度是99.5%。用于生产钨制品的WO3的粒度一般用松装密度或比表面积来表示,粒度越细,松装密度越小,比表面积越大。仲钨酸铵或钨酸的煅烧作业通常在回转管状煅烧炉中进行,炉管由不锈钢制成,管外用电阻丝加热,煅烧时炉管不断旋转,转速约为2.5r/min。钨酸的煅烧温度为1023~1123K,仲钨酸铵的煅烧温度为873~973K,具体煅烧温度的选择则视对产品的要求而定。

 

 

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钨合金探测器用于非破坏性试验优势


工业照射中利用γ射线探测材料结构,例如金属和混凝土。在管道检测中,钨合金探测器可用于非破坏性试验。放射源的厚度、密度、料位测量可用于检测产品的厚度和密度等,例如纸品、塑料薄膜、钢板以及表面镀层。中钨在线生产的钨合金探测器可存放放射源。当材料放置在探测器下,探测器的信号强度即可测量出材料的厚度和密度。

钨合金探测器用于非破坏性试验优势在于钨合金屏蔽件的材料性能。
密度高:钨合金的密度一般为16.5~19.0g/cm^3,即相当于钢密度的两倍以上。
良好的吸收射线的能力:高密度合金的吸收射线的能力比铅高30%~40%,其稳定性也比铅好。
延性好:钨合金具有很好的延性,其烧结态的伸长率可以达到10%~15%,经真空或气氛脱氢处理后,伸长率可提高到20%~30%。
良好的电性能:钨合金具有较好的导电性、耐电蚀性、耐高压等电性能。
良好的导热性及较低的线胀系数:其导热系数为模具钢的5倍,其线胀系数只有铁或钢的1/2~1/3。
良好的耐腐蚀性和抗氧化性。

 

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钨合金探测器用于地质钻井

在地质钻井勘探技术中,钨合金探测器主要用于石油和天然气工业勘探。钨合金探测器通过屏蔽放射源,探测中岩层物质。当伽玛辐射穿透岩层,所得数据可以进行分析,以确定是否存在天然气或石油。由于钨合金材料的高密度性及其高射线屏蔽性,使用钨合金材料制造的探测器具有高度的灵敏性。在钻头附近安装的钨合金伽马射线探测器,能进行更为精确的地质导向,系统能够将地面指令传递到井底,使钻头按照预定方位和井斜钻进。可根据指令向任意方向钻出准确、平滑的井眼轨迹。

下图为制造探测器用钨合金材料。

 

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