硬质合金直流喷嘴也被称为硬质合金柱形喷嘴，其是最为常见的一种喷嘴类型。其是在充分吸收传统喷嘴、喷枪的优点上，进行内部结构改造而研制成功的一种新型喷嘴。它不但能够喷射出充实的柱式射流，还能够形成伞形覆盖水流，在消防用具上扮演着重要角色。另外，在泥厂篦冷机冷却系统中也经常使用这一类型的喷嘴。直流喷嘴科学的结构优化设计、精密的加工工艺使得需雾化压力低，效果更好，也更加节能。在0.3MPa就能雾化，雾滴直径为60-80微米，确保了雾滴在最短的时间充分蒸发，避免了挂壁现象的发生。为了方便喷嘴清理，新型的直流喷嘴在内部结构上也进行了改进，改变了传统压力式喷嘴容易堵塞且维护费用较高的情况，给现场的操作使用和维护到来了极大的方便。

而硬质合金扇形喷嘴所形成喷雾形状呈扇形，是经过精细加工的导流平面使得喷雾形成均匀且具有高冲击力的扇形。其具有较大的喷雾通道且较为通畅，在很大程度上减少了堵塞的现象。由于重力因素，会产生“边缘效应”， 即喷雾的扇形剖面产生逐渐变细的边缘喷雾颗粒细小均匀，喷雾颗粒大小中等在多个喷嘴进行布置时，需要有25%~30%的重叠部分，以使整个方向上的排布均匀。此外，采用多种角度的扇形喷雾喷雾水流均匀,液滴大小中等采用单元组合式连接方式，为了方便安装和更换可加装过滤网，易于清洗。其被广泛运用于化学污垢的清理，如金属加工、油渍污渍、喷雾涂层、清洗冷却等。

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早期的喷嘴材料主要以铸铁为主，但是其硬度较低、耐磨耐蚀性较差，使用寿命也相对较短。除了铸铁外，淬火钢和不锈钢也是两种较为常见的金属喷嘴材料，它们的制造工艺相对简单、成本相对低廉，一般适合于一些简单的清洗、除脏作业，而不适合于大型作业。直到上世纪30年代末期，随着磨料喷射技术以及材料科学技术的快速发展，以硬质合金制作内衬的喷嘴才被研发出来。

相比于铸铁喷嘴，硬质合金喷嘴的制造工艺要更为复杂，成本也相对较高，但是其在硬度、强度、耐磨耐蚀性以及使用寿命上都有着很大的提升。尤其是在冲蚀磨损率方面，硬质合金有更好的抗冲蚀性能。但是硬质合金硬度高、韧性低且脆性较大、不易于加工，因而不适合于复杂结构喷嘴的制造。在实际应用中，通常把硬度合金制成环状或块状镶嵌在喷嘴某些磨损严重的部位上，从而改善易发生磨损的部位的耐磨耐蚀性。随着高性能陶瓷材料的出现，喷嘴性能又得到了进一步的改善。高性能陶瓷材料相比于硬质合金材料有更好的耐热性以及断裂韧性，在许多工程领域已经获得了广泛的应用，如切削工具、轴承零件、发动机组件以及冶金、煤矿、化工等行业的耐磨和耐腐蚀零件。在耐冲蚀性能以及使用寿命上，陶瓷喷嘴也远优于普通金属及硬质合金喷嘴。尤其是在使用石英砂、炉渣及金属磨料时，陶瓷喷嘴的抗磨能力可比硬质合金高数倍，但其属于典型的脆性材料，冲击下容易产生裂纹致使材料剥落，因此不适合在强冲击场合下使用。

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电弧性能是指电弧的引燃性能、电弧的稳定性、电弧压力与温度的分布特性和电弧的压缩性与方向性等，即电弧的静、动特性。在焊接过程中，钨电极本身的物理化学性能、机械力学性能、化学成分及组织结构都会对电弧性能产生一定的影响，因此了解电极材料对电弧性能的影响，对提高电极焊接性能具有一定的意义。

化学成分的影响
掺杂不同类型、含量的稀土氧化物，钨电极的电弧性能也不同。一般来说三元稀土钨电极的电弧性能优于二元钨电极，优于单元钨电极。另外，稀土氧化物的分布及其高温特性也会对电极的引弧性能和稳定性产生一定的影响。分布均匀、蒸发速率较慢的电极具有较好的引弧性能。

组织结构的影响
钨电极组织结构的完整性和均匀性对电弧性有直接的影响。电极内部如果存在劈裂、分层、微裂纹、空洞、夹杂或者严重的晶粒结构不均匀，则会影响电弧性能，在引弧的过程中会发生断弧、爆弧或漂移等，还会引起导热、导电能力的下降，从而使电极局部产生过热、熔融、变形，降低电极的性能。

物理、机械性能的影响
具有高熔点、高沸点、低蒸气压、良好的导热和导电性、高温强度、抗蠕变性和高再结晶温度的钨电极具有较好的电弧性能。

几何形状的影响
钨电极可以根据不同用途制成不同的形状。电极的形状，尤其是端部的形状及角度对电弧的特性有明显的影响。平端部需要较高的引燃电压、电流，而尖端部需要的引燃电压、电流较低。电极的端部角度小虽然有利于引弧，但是抗变形能力较差，因此电极端部角度的确定应根据具体焊接情况确定适当的角度。

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纯钨电极具有较高的电子逸出功，不利于电子流发射，使得电极不能在高负荷状态下工作。为了提高钨电极的应用领域和焊接性能，研制出了不同类型的钨电极，包括钍钨、钨锆、镧钨、钇钨电极等。根据物理学热发射机制下的电流密度公式J_e=AT²exp（-eØ/kT）（A为常数，k为玻耳兹曼常数，T为阴极温度，e为电子电量，Ø为功函数）可以知道，当温度相同，eØ的数值越小，则J_e数值越大。因此为了减小电极的eØ，会在钨电极材料中添加少量的稀土氧化物。添加不同稀土氧化物的钨电极具有特定的Je值，即具有特定的电弧性能。

同一种稀土钨电极，稀土氧化物含量较高的电极引弧性能较好。另外，稀土氧化物分布的均匀性及扩散迁移的行为也会影响电极的电弧性能。电弧性能的恶化主要因为稀土氧化物的蒸发和分解引起电子发射性能降低导致的。由此可知钨电极的化学成分的种类、含量、分布及其高温特性决定了电弧的引燃性和稳定性。

在焊接过程中，电极会出现Rim现象，即在电极的端部表面会出现环状伞形瘤状物，这种现象能很好的解释电极化学成分对电弧性能的影响。Rim现象的出现主要是因为，电极表面稀土氧化物的含量高于电极的中心部分，因此有利于电极在短时间内引弧，但是在引弧过程中会混入少量的O₂或者焊接工艺参数调到短时过负荷状态都有可能出现Rim现象。这是钨电极化学成分在高温下发生变化的结果，这种现象虽然一开始有利于引弧，但是长时间后会导致表层稀土氧化物浓度的贫化，从而降低电极的电弧性能。

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真空蒸发用钨加热子就是在真空中把蒸发物质加热到相当高的温度，使其达到汽化状态，这时蒸发物质以直线轨迹飞向衬底，并在衬底表面凝积成一层薄膜，这个过程就叫做蒸发淀积。为了确保蒸发物质能有效地沉积在荧光屏上，必须使蒸发物质的平均自由程大于蒸发源到衬底的距离。因此蒸发的过程必须在一定的蒸气压下进行。铝具有有延展性，常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。

首先打开镀膜机，将真空室的真空抽到高真空达5×10-5托以上，对蒸发物质进行预熔，然后再打开充氩。蒸发距离为6.5厘米，被蒸镀物质的面积直径为5.5厘米。可以在真空室内电极上面加上一个钟罩和支撑板。这种小面积蒸发镀膜的方法，每次只能镀一个荧光屏。这种方法镀出来的铝的质量比较好，但是效率不高，一次只能镀一个荧光屏，而且镀膜的面积比较小，而且还不均匀。是由于蒸发镀膜距离较低，荧光屏不能承受太高的温度，所以只能快速蒸发。

直接在2×10-1托的真空条件下蒸发镀黑铝。蒸发材料为5条铝，每条长0.8厘米，钨绞丝加热子总长8.5厘米，直径0.5毫米，当蒸发镀膜室的真空达到2×10-1E的时候，先将铝丝进行预熔，然后再向真空室放入空气，将真空度调到2×10-1E。在这样的真空条件下进行蒸发镀膜。

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一般真空蒸发的速率，均匀性，膜层厚度和真空蒸发和钨加热子的形状，尺寸都有很大的关系。蒸发源与工件的距离由蒸镀时真空的程度和所需要蒸发膜的厚度等其他因素决定。当蒸发距离为6.5厘米的时候，由于蒸镀距离比较近，膜层会不均匀，并且每次只能镀一个荧光屏，工作效率不够高，且不能满足大面积屏的要求。一般在研究工作中都要求荧光屏的数量要足够多，且黑铝又要求其均匀度要达到标准。所以要把原来的6.5厘米的蒸发距离加大到28厘米，这样蒸发面积的直径就能达到26.5厘米，把所要蒸发的铝条增加6个点，每个点之间的距离控制在0.5厘米，每条铝丝的长度为1.8厘米，钨绞丝加热子的直径为0.7毫米，总长为15厘米。这样就能制备出大面积膜层，且均匀度达标。

黑铝可以用薄膜厚度测量仪和光学薄膜控制仪来测量和控制膜层的厚度。这两种仪器都可以用来测量薄膜的厚度，但是光学薄膜厚度控制仪测量的比较准确。厚度根据管子的试验，采用50%的透过率为最佳，这样的厚度不会影响入射电子能量，也不会影响荧光屏的分辨率。

除此之外，镀膜真空室内要保持清洁，当镀完后要用无水乙醇擦净。真空室内各零件准备下次在用。镀膜时要注意真空度是否稳定，达到所要求的真空度时并选择合适的蒸发速度，最好是快速蒸发，这样蒸镀后的膜层质量好，均匀度好且光泽好。

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硬质合金喷嘴是由硬质相碳化钨以及粘结相钴组成的一种通过封闭的腔或管道，控制物体进出方向或特殊气体流动，同时增加速度的设备。其硬度能达到90HRA，抗弯强度可以达到2300N/mm，还具有优良的耐磨耐蚀性，在众多喷嘴材料中性价比是最高的。如今在许多喷砂和喷丸设备中已广泛采用硬质合金喷嘴，它能够有效保证相关产品在最佳的气氛和磨料中长时间的使用。

硬质合金喷嘴的种类也有许多，根据喷嘴孔的形状（气流模式），有直孔、丘孔以及限制孔之分。其中以直孔型最为常见，它是以气流现场或内部气流工作形成一个密封型的气流模式，常被运用于一些较为简单、小型清洗工作，如零件的清洗与焊接成型、清洗楼台，扶手，台阶，石雕等等。除此之外，直孔型喷嘴还包括了空心锥喷嘴，实心锥喷嘴，方形喷嘴，矩形喷嘴，椭圆形喷嘴，扇形喷嘴，柱流（直流）喷嘴，二流体喷嘴，多流体喷嘴等等。丘孔喷嘴类能形成一个相对充分的气流模式，对于一个给定的压力增加研磨速度高达100%，长丘式的喷嘴相比直孔喷嘴在磨料消耗少40%的情况下可增加40%的生产效率。文丘里喷嘴是气流较大表面提高生产效率的最佳选择。广喉喷嘴，也可以称为广角喷嘴，还可以细分为广角大液滴与小液滴喷嘴。它设有一个大的出口和一个大的分歧出孔，在与同样大小的软管匹配时，它的生产效率能比普通小喉型喷嘴提高近15%。此外，根据分类方法的不同，硬质合金喷嘴还有很多不同种类，比如按照应用的行业可分为石化喷嘴，农业喷嘴，纺织喷嘴，造纸喷嘴，印刷喷嘴，环保（脱硫、脱硝、脱氮、除尘等）喷嘴，喷涂喷嘴，钢铁冶金喷嘴，电子喷嘴，食品喷嘴。

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目前使用较为广泛的几种普通压痕硬度试验包括洛氏硬度、布氏硬度（HB）、维氏硬度(HV)、显微维氏硬度等等。布氏硬度（HB）与洛氏硬度最大的区别在于它的测试压头为钢球，而洛氏硬度计采用的测试头为金刚石。所以HB测试标准一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁；维氏硬度则适用于较大工件、较深表面层以及薄层工件的硬度测定；而洛氏硬度被广泛运用于硬质合金球齿的硬度检测。洛氏硬度是没有单位的，它是一个无纲量的力学性能指针，其最常见的硬度标尺有A、B、C三种，通常记作HRA、HRB、HRC。而硬质合金球齿的硬度检测方法采用的就是洛氏硬度中的HRA。HRA，即Rockwell Hardness A，它采用的初始压力为98.07N（合10kgf），使用的是顶角120°金刚石球锥菱形压头或直径为1.59、3.18mm的钢球，然后加压至588.4N（合60kgf），最后根据压痕深度计算硬度值。HRA的测量范围是20-88HRA，它们之间的换算关系为：27HRA≈30HRB，60HRA≈100HRB≈20HRC，85.6HRA≈68HRC。

虽然该检测标准测试范围涵盖了从软钢（HRB）、硬钢（HRC）到硬质合金的硬度范围，但是在实际操作中HRA标尺很少用于测试软钢，主要还是用于测试薄硬钢板、深层渗碳钢和硬质合金。在测量的过程中，通常不取第一个值，而是取后三次检测的平均值。每次测量的点位置距离应在5mm以上，误差一般在0.3HRA以内，超出0.3HRA则以区间的形式表示。随着原料的不断细晶化以及生产工艺的不断优化，有些硬质合金材料已经达到了93-94HRA，超出了20-88HRA的测量范围，工程上超出HRA最高的测量范围已成为惯例。此外，HRA标尺可以在无法辨别试样为软钢或硬钢时用来测试，若硬度值小于60HRB可改用HRB标尺，若硬度值大于60HRA可改用HRC标尺。

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