氩弧焊钨极的选用
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- 发布于 2013年5月14日 星期二 15:53
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钨极氩弧焊（TIG）时，选用钨极的种类要综合考虑如下几个因素：各种钨极的电弧特性（引弧与稳弧）、载流能力、被焊金属的材质、焊件厚度、电流类型及电极极性，此外，还要考虑电极的来源、使用寿命及价格等。
一般厚板焊接时要求能获得较大的熔深，为此应采用直流正接和大电流来进行焊接，宜选用载流能力强的钍钨或铈钨极；薄板焊接要求熔深较浅，所以焊接时电流宜小，应采用直流反接的方法，但容易使电极发热，因此，电极宜选用引弧容易、稳定性好、载流能力强的钍钨极或铈钨极。铝、镁及其合金的焊接要求采用交流电，这种情况下电极烧损的程度比直流反接时的小，可以选用较为便宜的纯钨极。
美国产锆钨极（Zr为0.15%～0.4%），其载流能力和引弧性能均比纯钨极好，但比钍钨极差。我国不生产锆钨极，但有铈钨极，铈钨极的综合性能优于钍钨极，若价格和供货条件允许，可以取代钍钨极，因为钍钨极有微量的放射性，会给操作人员的身体健康带来不利的影响。
对于铈钨极，它是我国研制成功的产品，其X射线剂量及抗氧性能和钍钨极相比有了较大的改善。铈钨极的弧束细长，热量集中，可提高电流密度5%～8%，使用寿命长，而且电子逸出功比钍钨极低，故引弧相对容易，燃弧稳定性好。另外，铈钨极化学稳定性好，阴极斑点小，压降低，烧损小，完全可以取代钍钨极。在机械化焊接应用中，铈钨极或钍钨极均比纯钨极更合适，毕竟纯钨极消耗的速度太快。
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影响钨钢TiC-WC固溶体分解的因素
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- 发布于 2013年5月14日 星期二 15:28
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影响钨钢TiC-WC固溶体分解的因素主要体现在如下三个方面：
TiC-WC固溶体的分解，可改变钨钢中各硬质相的比例和粒度，从而影响钨钢的结构和性能。TiC-WC固溶体在各种工艺条件下分解出WC相的量：
1、磨碎和研磨能促进过饱和及饱和固溶体分解，研磨时间越长，WC析出越多。
2、液相能促进过饱和、饱和甚至未饱和固溶体分解，WC析出量随饱和度的降低而减少。
3、固溶体的分解，在氢气中比在真空中容易。
在20000C制得的饱和固溶体，在烧结温度下就会变为过饱和固溶体，因此，就有WC析出。过饱和固溶体钨钢在烧结时，往往因WC析出而长成条形WC晶体，使其综合性能降低，试验表明，中钛合金（YT15）采用含TiC30%-50%的固溶体具有较好的综合性能。
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钨钢碳化温度对TiC-WC固溶体的影响
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- 发布于 2013年5月14日 星期二 15:21
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钨钢碳化温度对TiC-WC固溶体的影响主要体现在以下几个方面：
TiO2粒度和碳化温度对TiC-WC固溶体性能的影响如表1-15所示，低温时，随TiO2粒度变粗，化合碳、均匀性指数、亚晶尺寸减小。游离碳、游离WC和晶格常数增加。
高温时，不论TiO2粒度如何，TiC-WC为单相，晶格常数、亚晶尺寸和均匀性指数均无明显变化。粗TiO2固溶体的化合碳较高，游离碳较低，晶粒较粗。
碳化温度对TiC-WC固溶体的影响：高温碳化未饱和固溶体，WC固溶完全，其化学成分和微观组织结构成分分布均匀，而低温碳化饱和固溶体，固溶反应不完全，有游离WC和C存在，致使微区成分分布不均，使钨钢中成分亦不均，形成“环形结构”。
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钨极的表面质量和形状尺寸
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- 发布于 2013年5月14日 星期二 15:24
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（1）钨极的表面质量
钨极材料表面在拉拔或锻造加工之后要经过清洗、抛光或磨光。经过磨削后的钨极表面具有较低的粗糙度，能保证钨极与焊枪的电极夹头之间最大的接触面积，从而可以获得最大的载流能力；如果采用化学清理，会使得钨极表面较粗糙，接触电阻会降低载流能力。
对于有疤痕、裂纹、缩孔、毛剌或非金属夹杂等缺陷的电极，不应当使用，因为这些缺陷会影响其载流能力。电极表面的凹凸不平会引起弧柱“回火”现象。
（2）钨极的表面质量
钨极直径范围一般为0.5～6.4mm,长度范围为76～610mm。正确使用钨极可以获得较稳定的电弧，并能延长钨极的使用寿命。当选定钨极之后，使用时其形状和尺寸是影响电弧和焊接质量的重要因素。
若钨极端面凹凸不平，则产生的电弧不集中也不稳定，所以在使用前，需对其端部进行磨削以呈尖锥状。磨尖程度应根据焊丝直径和使用的电流大小来确定，例如在焊接薄板和使用小电流时，可选用小直径钨极，且其末端磨得尖些，这样容易引弧并且电弧燃烧稳定；但电流较大时，会由于电流密度过大而使末端过热熔化，从而使钨极烧损增加，同时电弧斑点也会扩展到钨极末端的锥面上，使弧柱扩散或飘摆不定，故在这种情况下锥角要适当加大或采用平顶锥形的钨极。
当采用交流钨极氩弧焊时，一般将钨极末端磨成半圆球状，随着电流增加，球径也应随之增加，最大时等于钨极直径（即不带锥角）。随着钨极末端锥角增大，弧柱的扩散倾向减小，但熔深增大，熔宽减小，焊缝横断面积基本不变。
采用等离子弧焊时，钨电极必须完全是圆柱形并且同心。为便于引弧和提高电弧燃烧的稳定性，电极顶端应磨尖呈锥状，夹角在20°～60°之间，随着电流增大，其尖锥可稍微磨平或磨成锥球状、球状等以减慢电极的烧损。
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碳化物的特性和制取工艺
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- 发布于 2013年5月14日 星期二 15:13
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为了解决某些特殊材料的加工，在硬质合金钨钢研究和生产中，经常使用TaC、NbC、Cr3C2、VC、ZrC、HfC、Mo2C等碳化物，它们通常采用金属氧化物在氢气保护下直接碳化来制取，即MeO+2C→MeC+CO，其生产流程和制造设备大致与TiC-WC固溶体制取相同。就要求钨钢式作者必须掌握其它碳化物的特性和制取工艺。
| 名称 | 显微硬度㎏/㎜2 | 熔点℃ | 还原氧化名称 | 反应式 | 理论碳量，% | 配碳系数，% | 碳化温度，℃ |
| Cr3C2 | 1300 | 1895 | Cr2O3 | 3Cr2O3+13C=2Cr3C2+9CO↑ | 13.33 | 1600 | |
| VC | 2094 | 2830 | V2O5 | V2O5+7C=2VC+5CO↑ | 19.08 | 0.88 | 1800 |
| ZrC | 2836 | 3175 | ZrO2 | ZrO2+3C=ZrC+2CO↑ | 11.64 | 1700～2000 | |
| HfC | 2830 | 3890 | HfO2 | HfO2+3C=HfC+2CO↑ | 6.3 | 1700～2300 | |
| MO2CMoC | 1479 | 2690 | MoO3 |
2 MoO3+7C=Mo2C+6CO↑ MoO3+4C=MoC+3CO↑ |
2.59 | 1400～1500 | |
| TiC | 3200 | 3400 | TiO2 |
TiO2+3C=TiC+2CO↑ 2TiO2+C=Ti2O3+CO↑ Ti2O3+C=2TiO+CO↑ TiO+2C=TiC+CO↑ |
20 | 95～97 |
2300 真空 1800 |
| TaC | Ta2O5 |
Ta2O5+7C=2TaC+5CO↑ Ta2O5+C=2TaO2+CO↑ TaO2+C=TaO+CO↑ TaO+2C=TaC+CO↑ |
98 | 2000～2100 | |||
| NbC | Nb2O5 | Nb2O5+7C=2NbC+5CO↑ | 98 | 1900～2000 |
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