气动潜孔钻硬质合金球齿

气动潜孔钻是利用压缩空气作为动力源,驱动潜孔冲击器活塞,以较大的冲击功和高频冲击潜孔锤钻头,与此同时在由钻杆传来的轴向压力和回转扭矩作用下使钻头回转破碎岩石。而其所产生的岩屑被高压气流携带返回至地表。这种类型的潜孔钻头具有许多优势,如钻进效率高、钻孔质量高、钻头使用寿命长、不易发生堵塞且总体成本较低,因而作为一种高效钻进手段被广泛运用于矿山爆破、地质勘探、水文钻井等各种钻孔用途,尤其是在一些中硬岩层以及硬岩层中尤为有效。而其中所使用的硬质合金球齿直接影响着潜孔钻的钻进性能。气动潜孔钻所具有较高的钻进效率是由于在其钻进的过程中,钻头球齿在高频冲击功的作用下高速冲击岩石,产生较大的体积破碎。球齿冲击碎岩是一个动态、非线性破坏过程,可主要分为三个阶段:
1.球齿与岩石接触瞬间,载荷较小,岩石产生弹性变形,在球齿下方的岩石中出现一个呈半球状的弹性区;
2.球齿继续下移,载荷增大,弹性区增大,应力波以球齿与岩石的接触点为球心,以同心球形状不断向岩石内部传播。与此同时,在球齿与岩石接触的正下方出现一个高应力区。当应力区达到极限状态时,岩石发生破碎;
3.球齿进一步侵入岩石,对周围岩石产生侧压力并逐渐增大,最终将球齿周围岩石崩离,产生大体积破碎,形成破碎穴。
通常气动潜孔钻头采用9颗球齿,底面3颗按螺旋线顺时针布置,6颗边齿均匀分布。底面设置的3颗球齿能够保证每个球齿都具有最大的冲击功,最靠近中心的球齿采用镶焊法,有利于取芯,而6颗边齿主要起着保持孔径和破碎周围岩石的作用。

气动潜孔钻硬质合金球齿

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钨钴合金生产专用钨粉涂料

钨钴合金生产过程中,为了防止粘舟,现用氧化铝微粉和酒精勾兑后用毛刷涂抹到舟皿上。氧化铝在高温下嵌进合金造成合金底面不平整增加了精加工余量成本增加,同时氧化铝中的微颗粒被真空设备吸入真空泵中缩短设备使用寿命,使用效果也不好。本文介绍的钨钴合金生产专用涂料制作工艺,可以实现完全隔离钨钴合金与石墨舟皿,且不会影响钨钴合金质量。

钨粉

 

钨钴合金生产专用钨粉涂料制作工艺,其步骤如下:
A、亚微米钨粉的制作:
1.将钨酸溶于蒸馏水,加入氨水后加热,得到钨酸铵溶液;
2.将钨酸铵溶液进行45~-50°C的速冻空间中速冻;
3.将速冻后的钨酸铵转入真空冷冻干燥机中进行冻干,冻干后呈白色蜂窝状脆块;
4.粉碎,将步骤3的白色蜂窝状脆块进行150〜200目的粉碎;
5.在250~500°C下用氢气还原4~6小时成亚微米的钨粉;

B、取以下重量份的物料:
PEG6000 10〜20 份;
吐温80 5〜10份;
石墨胶体 10〜20份;
高耐磨炭黑 10〜20份;
A步骤的亚微米钨粉5〜10份;
纯净水 30〜50份;

C、先将称量好的亚微米的钨粉与PEG6000充分混合;
D、将C步骤的混合好的物料与纯净水混合溶解,用均质器混合均匀;
E、将其它组分依次加到D步骤的均质液中搅拌混合均匀。

优点:此种钨钴合金生产专用钨粉涂料制作工艺,采用冻干的钨粉代替金属氧化物粉,纯度高,颗粒小,在同类专用涂料中添加时,只要加入原配方的一半的钨粉,也能达到原来的设计要求,生产成本大大降低,而且,用真空冷冻干燥方法生产的亚微米的钨粉由于其内部多孔性的特征,在和涂料中其它组分混合时,会吸附其它组分,提高混合效果并可以重复利用,而且只会对钨钴合金烧结过程中产生好的影响(钨本来是钨钴合金里的元素之一),解决了专用涂料影响钨钴合金质量的问题。

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钨粉钼砂直接炼钢工艺

抚顺特钢建厂于一九三七年,自从生产了国内第一炉高速工具钢以来,高速工具钢一直作为抚顺钢厂的特色产品,具备生产国内现有的全部品牌高速工具钢的能力,产品质量国内领先。生产的高速工具钢中主要品种为W9Mo3Cr4V、W6Mo5Cr4V2,该系列产品投入大,所以量、不断降低成本一直是一项长期的课题。从九十年代初开始,进行了钨砂直接代用的实验并相继进行了铝粉的直接代用,效果良好并在其后的几年中陆续进行了全面的推广应用。)现今几乎已应用到各大钢类的全部钢种,使用白钨矿和铝砂直接还原炼钢与使用铁合金钨铁、钼铁炼钢相比,采用钨钼氧化物直接炼钢,成分稳定、质量可靠、工艺简便易行、操作安全、便于推广应用。最高加入量达4%(Mo+W),钨钼混合比例可据所需钨钼量调整,当用量4%(Mo+W)时不增加冶炼时间和电耗。
 
贵重金属钨钼回收率、成分控制及Mn/S、钢中气体含量、冶金成材质量几项指标,与使用铁合金相比无明显差别,实验效果良好,经济效益明显。由于现行钨钼氧化物使用方案是将氧化物直接加入到炉中,所以对自钨矿、钼砂的化学成份,尤其是硫、磷、锡、砷等有害杂质要求十分严格。从另一角度来讲,用氧化物钨、钼代替铁合金钨铁、钼铁炼钢,氧化物使用越多效益就越明显,所以如何增加氧化物钨、钼的使用量将是一个不容忽视的问题,该方案钨、钼混合氧化物最大使用量在80kg/t钢左右,用量受到很大限制。
 
使用量成为进一步降低成本的瓶颈问题,很长一段时间未能突破。后来经过对整体工艺的反复推敲,即充分结合整个炼钢工艺,对钨砂钼粉进行预处理,直接扩大使用量突破瓶颈,可以替代高合金工具钢成分规格所要求的全部钨钼。
 
钨粉
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环保型耐超高温无机钨粉涂料

高性能推进剂的使用使得固体火箭发动机燃气温度也相应提高,这就要求所用材料必须具有高熔点、耐冲击等性能。当温度从常温以大于2000°C /s的速度瞬间升高到3000°C以上时,产生极大的温度梯度和热应力,一般金属材料很难承受火箭推进剂燃烧爆炸所产生的高能量烧蚀和燃烧物所产生的固体颗粒的强烈机械冲击作用,如果烧蚀严重,将直接影响发动机的推力和效率,甚至失去工作能力。

采用涂层技术对金属构件的超高温防护具有重要意义,常用的涂层有难熔金属及合金、难熔陶瓷材料、难熔碳化物、难熔硼化物和C/C复合材料等,但这些涂层技术的缺点是制备工艺复杂,对于大型、结构复杂的零部件施工困难。

一种环保型耐超高温无机钨粉涂料,成分如下:液态硅酸盐占20〜60%,三聚磷酸铝粉占3〜20%,钇稳定的氧化锆粉(即Y2O3稳定的ZrO2,简称YSZ粉)占5〜50%,金属钨粉占5〜50%,碳化钛粉占5〜30%,锌粉占5〜25%;其中,液态硅酸盐为硅酸钾、硅酸钠或二者混合物的水溶液,溶液中硅酸盐的重量百分含量为30〜40%;以蒸馏水为溶剂调节涂料的粘度,蒸馏水与上述物质的重量比例为1: (4〜10)。

Submicron Tungsten Powder

制备方法:
1.将三聚磷酸铝粉、YSZ粉、金属钨粉、碳化钛粉和锌粉充分混合;
2.边搅拌边将上述均匀混合后的混合物加入液态硅酸盐中,充分搅拌;
3.再加入蒸馏水,蒸馏水与上述充分混合后的混合物重量比例为1: (4〜10),在搅拌机中以1500〜2500rpm的转速搅拌5〜30分钟后,经200目筛网过滤后即得到涂料。

应用:
1.采用喷涂、刷涂或浸涂的方式在经过喷砂处理的金属零部件表面制备涂层,涂层在100〜200°C的高温炉中固化0.5〜2h,一道涂层厚度为80〜200 y m,根据需要可进行一道或一道以上多道涂装。
2.以硅酸盐为成膜物,使用弥散分布的钨粉和碳化钛实现涂层的耐超高温性能。氧化锆具有较好的耐高温性能的同时还具有低的热导率进而降低基体温度的作用,另一方面由于其膨胀系数较大,弥补了硅酸盐涂层的低膨胀系数,使涂层能够适应金属的热膨胀而不发生剥落等破坏。
3.适用于运行于超高温环境中的金属构件,采用喷涂或刷涂或浸涂的方式在经过喷砂处理的金属构件表面制备涂层,涂层固化后,经4倍音速的超音速火焰测试5min后,涂层完好,金属基体得到了有效防护。
4.涂料具有耐超高温、无毒、无污染、环保等特性,适用于运行于超高温环境中金属构件的防护。

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钨粉粒度分布对聚能射孔弹破甲性能的影响

采用实际生产中常用的CTP250粗晶还原钨粉,将钨粉采用标准筛组(100目/200目/325目)筛分成不同粒度大小的颗粒,采用不同大小颗粒的钨粉按不同比例配比成6种级配钨粉(见表1),采用同一批一200目电解铜粉,机械混合成相同的药型罩配方粉末,在相同的设备上以相同的压制工艺压制成DPI27型射孔弹,进行静破甲穿深性能对比试验;目标靶为同一批次钢材制备的直径φ160 rnm、长度250 mm的45号钢靶;炸高条件统一为60 rain。以上试验过程在最大程度上保证设备状态、工艺技术、检验标准的一致性,以减少其他因素对试验结果的影响。通过对比穿深数据和钨粉的粒度分布,找到钨粉粒度分布对药型罩穿深的影响规律,确定钨粉粒度分布的最佳比例。 
 
结论:(1)钨粉粒度分布范围过窄、粒度粗细分布不 均等现象均会导致药型罩穿深性能的下降。 
(2)配比的穿深性能较优的钨粉其粒度分布范围约为126 Fm,曲线符合正态分布,粒径指标为D10—41 m、D50—73 m、D90—167 Fm左右的钨粉能够获得较好的粉末填充效果,降低药型罩压坯孔隙度,提升药型罩压制密度,有利于提升射孔弹的破甲性能,可以作为药型罩制备用钨粉的推荐粒度指标。 
(3)石油射孔弹药型罩制备的还原钨粉其粒度分布指标是影响射孔弹穿深性能的重要因素。不同粒度分布的钨粉直接影响射孔弹的穿深性能,粒度分布曲线范围、高度及位置,直观反映出钨粉的分布范围、粒度粗细等指标。 
(4)药型罩制备采用添加少量的铅粉或铋粉等技术。铜粉、铅粉和铋粉等其他组分的粒度分布同样对射孔弹的破甲性能起着直接的影响。通过级配试验得出不同比例的粉末混合配方下所添加的其他元素粉末的粒度分布对射孔弹破甲性能的影响趋势,最终获得较好的混合粉末粒度级配参数。 
(5)这一研究应作为药型罩原料粉末粒度分布指标对破甲性能影响的主要研究方向。 
 
 
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