钨业知识

粉末注射成形硬质合金工具制品

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年5月12日星期二 14:59; 点击数：1656

硬质合金工具制品具有高硬度，良好的耐磨性，弹性模量大，热膨胀系数低等各项优势。粉末注射成形技术（PIM）能像生产塑料制品一样，一次成形生产形状复杂的金属、陶瓷零部件。针对复杂的零部件，如硬质合金刀具制品的外部切槽，外螺纹，锥形外秒，表面滚花等其设计自由度的优势得以充分体现。

该工艺技术利用注射方法，保证物料充满模具型腔，也就保证了零件高复杂结构的实现，与传统的机械加工、精密铸造相比，硬质合金刀具制品内部组织结构更均匀。以往在传统加工技术中，对于复杂的零件，通常是先分别制作出单个零件，然后再组装；而在使用PIM技术时，可以考虑整合成完整的单一零件，这样大大减少了生产步骤，简化了加工程序。与传统粉末冶金压制烧结相比，产品性能更优异，产品尺寸精度高，表面光洁度好，不必进行再加工或只需少量精加工。金属注射成形工艺可直接成形薄壁结构件，制品形状已能接近或达到最终产品要求，零件尺寸公差一般保持在±0.10%～±0.30%水平，特别对于降低难以进行机械加工的硬质合金刀具加工成本、减少贵重金属的加工损失尤其具有重要意义。

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采煤机硬质合金截齿齿头热疲劳裂纹

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年5月12日星期二 14:55; 点击数：1651

采煤机硬质合金截齿在截割煤层时，截齿以回转方式推进切割，需要承受高的压应力和剪切弯曲应力，同时，这种载荷是周期性或突发性的冲击载荷。当热应力接近硬质合金抗拉强度时，在该应力的循环作用下，齿头势必产生热疲劳裂纹。周期性和突发性载荷以及采煤机硬质合金截齿与煤层剧烈摩擦时产生的摩擦热造成的冲击疲劳和热疲劳龟裂。

截齿割煤是一个断续切割过程，滚筒旋转时，截齿半程割煤、半程空转。割煤半程中，截齿在强大的推进力作用下，压碎、切割煤层，刀头与煤壁产生剧烈的摩擦，温度迅速升高；在空程半程中，由于空气、喷水的冷却，温度迅速下降。这种激热、激冷使得截齿在承受周期性冲击载荷的同时还承受着周期性拉压交变热应力的作用，最终导致热疲劳裂纹萌生和扩展即失效截齿齿头产生典型热疲劳裂纹 (龟裂)。产生交变热应力是因为钴相与WC相的热膨胀系数不同。由于钴相的热膨胀系数比WC相的热膨胀系数约大三倍，因此当齿头升温时，钴相中将产生很大的压应力；而当齿头降温时，钴相中则产生很大的拉应力。

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钨合金材料在电磁量能器中的应用

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年5月11日星期一 18:49; 点击数：1715

电磁量能器（英文为electromagnetic calorimeter）为射线探测器的一部分。钨合金屏蔽件可使用于量能器部位。

在射线探测器中，载有电流的螺线管包围在内部探测器的外面，而量能器又包围在螺线管的外面。设置量能器的目的是通过吸收粒子来测量它们的能量。这里有两种基本的量能系统：靠里的是“电磁量能器”，靠外的是“强子量能器”。二者都属于“采样式量能器”（sampling calorimeters）。在采样式量能器里，吸收粒子能量产生粒子簇射的材料与与测量簇射能量的材料不同，并且隔开在不同的区域。这样，可以选择最具指定功能的材料。例如，高密度钨合金材料可以在有限空间吸收粒子能量产生大量的粒子簇射。

电磁量能器通过钨合金部件从涉及电磁作用的粒子中吸收能量，这包括了带电粒子和光子。用于吸收能量产生粒子簇射的材料可以是钨合金，而采样的材料则是液态氩。下图为探测器结构图，钨合金材料使用部位电磁量能器（如图部位9）。

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钨合金探测器在工业探测中的使用

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年5月11日星期一 18:47; 点击数：1688

虽然铅长期以来被用来储存和运输放射性物质，但它造成了环境危害。此外，数额较大的铅才具有效的屏蔽。钨合金都不具有这些缺点，因此，它们常被用在辐射探测器中。同时，钨合金材料是环保的，密度又比铅高50%以上，能够用更少的材料提供更有效的射线屏蔽。

工业射线照相使用伽玛射线检测材料，如金属和混凝土结构的断层。钨合金通常在管道在线检测设备和准直仪中使用。探测物质的厚度，密度和水平衡量，以衡量在生产过程中水平纸张、塑料薄膜钢板或表面涂层的材料的厚度、密度。放射源，被安置在钨合金和探测器材料之间传递。探测器信号的强度是用来测量材料的厚度，密度和水平度。

在地质钻井勘探技术中，钨合金屏蔽件主要用于石油和天然气工业勘探。钨合金常用于屏蔽放射源，并作为γ射线准直仪。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。钨合金探测器可用来检查焊接和检测管道裂缝。在伽玛源内安装钨屏蔽件，钨合金探测器可将辐射直接射到目标获取数据。

钨合金制造辐射探测器的优势

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年5月11日星期一 18:38; 点击数：1616

辐射探测器用以对核辐射和粒子的微观现象进行观察和研究的传感器件、装置或材料。当使用钨合金材料制造辐射探测器，粒子通过钨合金物质时，这种物质就吸收其一部或全部能量而产生电离或激发作用，转变为各种形式的直接或间接可为人们感官所能接受的信息。

钨合金辐射探测器优势有：
高射线屏蔽性：由于钨合金具有对各种射线的屏蔽本领高的优点，对阻止150keV的γ射线，衰减90％的厚度仅需3mm厚，非常适合于对空间分辨率要求高的场合，如核辐射成像阵列探测器。钨合金材料有着很高的密度(比铅大60%),减小了射线屏蔽件的尺寸，而不影响射线屏蔽效果。就相同辐射屏蔽性能的钨合金和铅相比较，钨合金的体积不到铅的1/3。
环保性：使用铅作为探测器材料其危害性较大，由于钨合金的环保特性，由钨合金为材料制造的辐射探测器没有危害性。将来，辐射探测器制造将更多地使用钨合金材料。

辐射探测器工作原理

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年5月11日星期一 18:35; 点击数：2172

辐射探测器用以对核辐射和粒子的微观现象进行观察和研究的传感器件、装置或材料。

辐射探测器的工作原理基于粒子与物质的相互作用。当粒子通过某种物质时，这种物质就吸收其一部或全部能量而产生电离或激发作用，目前由于钨合金材料有强射线屏蔽性及环保性，钨合金材料越来越多应用于制造辐射探测器。如果粒子是带电的，其电磁场与物质中原子的轨道电子直接相互作用。如果是γ射线或X射线，则先经过一些中间过程，产生光电效应、康普顿效应或电子对。把能量部分或全部传给物质的轨道电子,再产生电离或激发。对于不带电的中性粒子，例如中子，则是通过核反应产生带电粒子，然后造成电离或激发。辐射探测器就是用适当的探测介质作为与粒子作用的物质，将粒子在探测介质中产生的电离或激发,转变为各种形式的直接或间接可为人们感官所能接受的信息。

硬质合金截齿

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年5月11日星期一 13:55; 点击数：1640

硬质合金截齿是装载在采掘机械滚筒上面的割煤刀具，在采掘过程中采掘机械的功率消耗最主要的承担者就是截齿，为了更好的减少对截齿的损耗，提高开采的效率，其耐磨性须达到一定的要求，对于其刀体来说要有足够的强度、耐磨性和韧性。目前研究中的铸钢技术制作的截齿强度可以远远超过由焊接技术制造的截齿强度，而且已经运用到实际的操作过程中，这对截齿使用寿命有很大程度的提高，从而在实际的生产过程中有力地保障了生产工作的顺利进行。

选择的原则采掘机械工作的环境较为特殊，截齿的工作环境也就变得更加特殊，这样就会容易使截齿发生失效的现象，主要的表现就是截齿丢失、刀头碎裂、硬质合金刀头脱落和磨损等。由此可见，截齿的材料选择要满足一定的强度和硬度要求，其中强度主要指抗弯强度和抗拉强度，当然截齿同时需要满足较高的冲击韧性。

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采煤机硬质合金截齿齿头失效形式（1）

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年5月11日星期一 13:48; 点击数：1657

采煤机硬质合金截齿由硬质合金齿头钎焊于合金结构钢上构成，是直接切割煤层采掘煤炭的刀具。截齿在截割煤层时，截齿以回转方式推进切割，需要承受高的压应力和剪切弯曲应力，同时，这种载荷是周期性或突发性的冲击载荷。此外，由于截齿与煤岩剧烈摩擦而产生的摩擦热使齿头表面产生600～800℃ 的高温，截齿承受较大的热应力作用。煤层作为一种不均匀的混合磨料与截齿相互作用，磨损过程中可能还会伴随有腐蚀、局部屈服、接触疲劳甚至断裂等多种力学行为。

硬质合金抗压强度高 (3400～5600 MPa)，采煤工作中一般不会出现问题。但由于齿头整体与煤层不可能处于完全良好的接触状态，若煤田夹矸石较多，使接触不良区域甚至不接触区域不可避免地增多。此区域承受高的剪切力和弯曲力，处于拉应力状态。当采煤机截齿失效后硬质合金崩齿掉块严重，齿头在煤层中掘进时，在冲击载荷作用下，表面处于高压应力状态。这种应力状态在交变载荷的作用下容易产生冲击疲劳和热疲劳裂纹。疲劳裂纹的相交导致大块的掉块。当这种应力的作用超过硬质合金抗弯强度的极限时，便会造成崩齿。

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为何选择钨合金作为多页光栅的材料

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年5月08日星期五 19:21; 点击数：1814

钨合金屏蔽 x 射线和伽马辐射的理想材料，钨合金作为多页光栅的材料即使降低其自身的物理厚度也不会降低它作为屏蔽组件的效力。与铅材料相比，在相同屏蔽效力下，钨合金材料的厚度只有铅材料的三分之二。钨合金屏蔽件的这一特性，对于制造医疗用多页光栅系统极为重要。拥有强大屏蔽性能的钨重合金为多页光栅系统增加了钨合金页片的数量，通过增加钨合金页片的数量能够大大增强页片的屏蔽性从而提升多页光栅系统探测的精确性。使用钨合金多页光栅可使被探测病人需要治疗区域数据更加准确，使治疗更具针对性。

下面的图表进行比较了不同的金属，钨合金（WHA），钨 (W)，铅 (Pb) 和钼 (Mo)，图表说明了不同金属制成不同厚度后所表现出的射线穿透性。图表显示钨合金及钨的屏蔽性能要高于铅及钼，为了在相同的空间内提高多页光栅的页片数，钨合金屏蔽件将是更好的选择。

多叶光栅控制系统的构成原理图

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年5月08日星期五 19:15; 点击数：1824

多叶光栅(multi leaf collimator),又称多叶准直器,是一种用于成型射野,屏蔽射野外多余射线的特殊装置。在辐射治疗中,常使用钨合金多叶光栅将射线束流引导到肿瘤部位,达到杀死病变细胞同时又保护正常组织的目的。自动钨合金多叶光栅则是采用可自动驱动的多组叶片构成的光栅结构,每个钨合金叶片经由丝杆与微型电机相连,控制电机的转动从而推动叶片的移动,使得位于射野两侧的多个叶片能合围成一个治疗方案所需的形状作为射线束的入射孔。治疗计划系统根据肿瘤的轮廓数据给出钨合金多叶光栅的成型参数,并传递给多叶光栅,实现治疗过程的自动控制。

钨合金多叶光栅控制系统由56块片组成,左、右两侧各28片,每片通过丝杆连接到微型电机。工作时通过单片机控制微型电机转动,从而控制钨合金叶片的位移。为了测量移动距离,在微型电机的末端安装有编码器,单片机通过测量编码器的输出可知目前叶片所在位置。钨合金多叶光栅控制系统为了有统一的位置参考,还在每个钨合金叶片的末端安装有一个光电定位开关,用以进行零位标定。

钨合金多叶光栅控制系统采用一主多从的上、下位多计算机结构,其原理结构如图所示。图中上位控制计算机主要用于人机交互、控制命令的传递、控制参数的下载、钨合金叶片位置的显示、故障报警以及治疗过程的跟踪、记录等。下位机包括28个单片机,它们负责实现对电机的运转方向,运转速度,启动,停止,复位的控制以及电机转动圈数(对应丝杆推动叶片运动的位移)和叶片定位开关的测量。系统共有56路模拟输入(电机输出脉冲测量)、56路模拟输出(电机驱动电压) 和56路开关量输入(叶片定位开关)。所有系统逻辑均通过在系统编程芯片isp (in-system -programmable)实现。

在一次辐射治疗中,常常需要在不同方位进行照射,亦即需要钨合金多叶光栅形成有多个射野。系统采用各个电机独立控制的方法,每个钨合金单片机控制电机,为了提高精度,采用脉冲宽度调制(pwm)的方法控制电机转速。