1913年平奇(Pintsch)发现了W-ThO2电极材料，在纯钨中添加2%（质量分数）左右的ThO2，其逸出功率降低近一半而减小至2.63eV（纯钨为4.55eV），大大提高了发射效率，可达50mA/W~70mA/W（经碳化的纯钨电极只有25mA/W~40mA/W）.而且W-ThO2的引弧和稳定性能也比纯钨大大提高。但是钍属于天然放射性元素，其α射线的半衰期长达1.4×1014年，在生产和使用中的放射性污染对环境和人体健康造成危害；日益高涨的环保意识限制了它的发展，而且W-ThO2电极的电弧稳定性和耐久性也不能满足日益发展的焊接技术的需求，因此各国材料工作者都一直在进行研究和开发新的代钍钨电极材料。

铈钨是为了取代具有放射性污染的钍钨材料而发展起来的新型钨电极材料，前苏联在上世纪60年代已有研制新型电极材料的报道，我国上海灯泡厂在1973年开始研究W-CeO2电极，首先试制成功并应用，并已被国际标准化组织列入非熔化极标准中。目前国外大多采用纯钨粉与铈化合物直接混合的方法制取铈钨粉末。国内则通过采用蓝钨湿法掺杂二氧化铈，一次性还原、酸洗、等静压成型、轧制开坯等工艺所研制的铈钨电极，经检测和使用表明，所研制的铈钨粉末纯度高，压制性能和烧结性能好；铈钨坯的铈含量均匀，加工性能良好。电极一致性好，起弧性能佳，赢得了用户的广泛好评。实践证明，铈钨电极在小规格焊接用钨电极方面成功取代了钍钨，但在交流氩弧焊电极、气体放电光源等方面尚不能完全取代钍钨，而且铈钨电极还存在引弧较差，使用寿命较短等不足之处。

在我国90年代，为了制取性能优良且无污染的钨电极，在三氧化钨粉末中添加氧化镧，经过还原、压制、垂熔、旋锻、拉伸制得了镧钨电极。经分析，镧钨电极的电性能明显优于铈钨和钍钨电极，镧钨中的氧化镧的迁移速率和蒸发速率低，能形成较好的燕尾搭接金相组织，具有良好的高温抗蠕变性能。采用高能球磨和真空热压烧结工艺制备出块体纳米晶w-La2O3电极材料，研究了不同La2O3含量对纳米晶钨电极材料电性能的影响，同时用扫描电镜和能谱仪测定了燃弧后电极尖端La的分布及显微组织。结果表明：纳米晶W-La2O3电极的电性能优于传统的粉末冶金粗晶钨电极。当La2O3。含量在6％～8％时，其热电子发射能力和稳定性最好，但是随着稀土La2O3含量的增大，镧钨电极的成型性和加工性更加困难。

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电弧是所有电弧焊接方法的能源，电弧能有效而简便的把电能转变成焊接过程所需的机械能及热能。电弧并不是一般的燃烧现象。实质上，电弧是在一定条件下电荷通过两电极间气体空间的一种导电现象。或者说是一种气体放电现象。借助这种特殊的气体放电过程，电能转变成光能；热能和机械能。焊接就是要利用其热能和机械能达到金属连接的目地。

1、气体放电的基本概念

不论固体、液体还是气体，能否呈现导电性，都取决于在电场作用下是否拥有可自由移动的带电粒子。金属本身拥有大量自由电子，所以在金属导体两端只要加上电压，自由电子便产生定向运动，形成电流。但是正常状态下的气体不含带电粒子，是由中性分子或原子组成的。它们虽然可以自由移动，但不会受电场作用而产生定向运动，所以是不导电的。因此，要使正常状态的气体导电，必须先产生带电粒子，然后才能呈现导电性能。

2、带电粒子的扩散和复合现象

电弧的导电是靠电弧空间带电粒子的运动来实现的，电弧的稳定燃烧是带电粒子产生、运动与消失的动平衡过程。带电粒子产生后，一部分承担了导电任务，另一部分则在电弧空间消失了，带电粒子在电弧空间的消失过程主要有扩散与复合两种形式。

(1)扩散:带电粒子和一般气体分子和原子一样，如果分布密度不同，则带电粒子将从密度高的地方向密度低的地方移动而趋向密度均匀，这种现象称为带电粒子的扩散现象。

(2)复合:电弧空间的正负带电粒子(正离子、负离子、电子)，在一定条件下相遇而互相结合成中性粒子的过程称为复合。

3.焊接电弧的引燃

焊接电弧引燃有两种方式:接触引弧和非接触引弧

(1)接触引弧:电极(焊条或焊丝)与工件直接短路接触，随后拉开，从而把电弧引燃。手弧焊和熔化极保护焊都采用这种引弧方式。

(2)非接触引弧:指在电极与工件之间存在一定间隙，施以高压击穿间隙，使电弧引燃。钨极赢弧焊和等离子弧焊采用这种方式。

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我国地矿用硬质合金约占硬质合金生产总量的25%，主要用于冲击凿岩用钎头、地质勘探用钻头、矿山油田用潜孔钻、牙轮钻以及截煤机截齿、建材工业冲击钻。

地质矿山工具用硬质合金用G表示，并在其后缀以两位数字组10、20、30等构成组别号，根据需要可在两个组别号之间插入一个中间代号，以中间数字15、25、35等表示；若需再细分，则在分组代号后加一位阿拉伯数字1、2等或英文字母作细分号，并用小数点隔开，以区别组中不同牌号。


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 众所周知，利用先进工艺和与之相配套的设备可以大幅度地提高产品质量，提高生产效率。同样，采用先进、高效的工艺可以降低产品的成本。

世界各国及国内以焊接业为主导的生产厂（如锅炉、桥梁、重型及工程机械行业）一直在积极地采用国际先进的焊接工艺和设备。利用这些先进的工艺和设备提高了焊接质量，降低了焊接成本，改善了工人的劳动条件。目前由于市场激烈，提高生产率，使工艺合理化以及降低成本显得十分重要。

世界大多数发达国家，根据各自的特点，焊接车间大量使用柔性焊接系统（FWS）和高水平全自动焊接系统，在劳动力不足，企业员工高支出费用的情况下，使焊接质量，生产效率均保持世界领先地位，显示出良好的经济效益。

但是我国，由于劳动力充裕，人员素质较低，以及一些其客观存在方面的原因，就不宜照学发达国家的做法，应当根据我国的特点，在低成本焊接方面走我们自己的路。

所谓低成本焊接，即明显区别于传统的手工电弧焊和先进的焊接机器人及柔性焊接系统（FWS），而采用优质，高效，节能的焊接技术，且焊接设备投资不大，利用率较高，投资回收期较短。焊接过程中焊丝自动送进或配备自动行走等机构，在焊接质量，生产效率，降低焊材消耗，节约能源等方面均有明显的经济效益。典型的方法有CO2气体保护焊和埋弧焊等。

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硬质合金性能优越，因此在工业上得到广泛应用。良好的耐磨性及较高的硬度，使它适用于制造耐高温、磨擦、腐蚀的耐磨零件，机械零件以及拉丝模等。近几年，在多种工业用途中，硬质合金成为取代钢材的最佳选择。

小到圆珠笔尖，大到冲压床，拉丝模，或者钢工业上用的轧机，其中的耐磨零件都可以用硬质合金来生产。大部分硬质合金耐磨配件和钻工具是直接由钨钴制成。细颗粒及超细颗粒的硬质合金在耐磨配件，及切割铁件、有色合金、木材的切削工具中变得越来越重要。


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一是减少磨削热的产生，二是加速磨削热的传出。

减少磨削热的办法是：适当降低金刚石砂轮的线速度，减小径向进给量，选取较软的金刚石砂轮，减少工件和砂轮的接触面积，根据磨削要求合理选择砂轮的粒度，经常保持砂轮在锋利的条件下磨削以及选择适宜的磨削冷却液以减小磨粒与工件间摩擦等。

加速磨削热传出的措施是除了适当提高工件速度和轴向进给量外，主要是采用有效的冷却方法;为了提高冷却效果，可采用喷雾冷却、高压冷却、内冷却以及运动粘度较低的冷却油等。另外，在精磨时，减少进给量和适当的光磨，可有效减少表层内残余应力。


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整体硬质合金刀具表面的磨削裂纹主要是由于磨削过程中磨削接触区的局部瞬时温度过高形成磨削表面层较浅的压应力分布和近表面层过高的拉应力值超过材料的破断强度造成，因此，在磨削加工过程中应尽量减小和避免瞬时高温的产生，也就减小和避免了残余拉应力的产生。

磨削过程中的瞬时高温往往会引起磨削表面层的机械性能的变化，这种瞬时高温可达1000℃以上，对刀具表面层造成磨削烧伤。磨削烧伤会破坏刀具表面层组织，使工件表面的质量恶化，严重影响刀具的强度、耐磨性和使用寿命;严重时还会产生裂纹。因此，不仅要防止产生磨削裂纹，还必须避免磨削烧伤。在金刚石加工时，刀具表面局部瞬时温度的高低将取决于加工方法、金刚石工具特性和磨削制度。


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施加的力对合金表面的作用会引起不可恢复的塑性变形、结构的变化和相变并伴随着单位体积的增大，从而导致形成残余压应力，提高抗弯强度、疲劳强度、冲击韧性、硬度、耐磨性和使用寿命等，亦即发生强化过程

局部温度对合金表面的作用会在表面层中产生不均匀的热塑性变形、结构和相的变化并伴随着单位体积的减小，从而导致形成残余拉应力、降低抗弯强度、疲劳强度、冲击韧性、硬度、耐磨性和使用寿命等，亦即发生弱化过程。因此，硬质合金刀具最终表面层状态是被强化还是被弱化，是残余压应力为主，还是残余拉应力为主，则取决于在磨削过程中对其表面的作用是以力为主还是以温度为主。


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硬质合金刀具磨削加工特点是磨削压力大，导热系数低又不允许产生过大的磨削热量，脆性大导致产生磨削裂纹的倾向大。这是因为硬质合金材料硬度高，脆性大，导热系数小，给刀具的刃磨带来了很大困难，尤其是磨削余量很大的整体硬质合金刀具。硬度高就要求有较大的因此，对硬质合金刀具刃磨，既要求砂轮有较好的自砺性，又要有合理的刃磨工艺，还要有良好的冷却，使之有较好的散热条件，减少磨削裂纹的产生。

一般在刃磨硬质合金刀具时，温度高于600℃，刀具表面层就会产生氧化变色，造成程度不同的磨削烧伤，严重时就容易使硬质合金刀具产生裂纹。这些裂纹一般非常细小，裂纹附近的磨削表面常有蓝、紫、褐、黄等颜色相间的不同氧指数的钨氧化物的颜色，沿裂纹敲断后，裂纹断口的断裂源处也常有严重烧伤的痕迹，整个裂纹断面常因渗入磨削油而与新鲜断面界限分明。

在整体硬质合金刀具的金刚石砂轮磨削过程中，由于磨削余量很大，加工方法、金刚石工具特性和磨削制度如果选择不当，也会造成刀具磨削接触区表面局部瞬时温度偏高，从而产生磨削裂纹。


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立铣刀刀齿在加工时，反复承受冲击载荷，因此必须具有足够的韧性。在切削淬硬材料时，切削力大，更应提高韧性。如今，涂层的硬度越来越高，涂层保证了切削淬硬钢时刀具的耐磨性，而可切削性、韧性更多则是依靠基体材料来保证。

涂层硬质合金立铣刀的基体材料主要是韧性高、抗振性好的K类硬质合金（主要成分是WC）。为了提高韧性，要使WC结晶颗粒细化，涂层表面越硬，越应使其基体晶粒细化，加工淬硬钢的性能也越高。ImpactMiracle涂层基体材料的晶粒度可达1μm以下，使其耐磨性与韧性同时提高。


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1. 锯片如不立即使用，应将其平放或利用内孔将其悬挂起来，平放的锯片上不能堆放其它物品或脚踩，并要注意防潮，防锈蚀。  

2. 当锯片不再锋利、切割面粗糙时，必须及时进行再修磨。修磨不能改变原角度，和破坏动平衡。  

3. 锯片的内径修正、定位孔加工等，必须由厂方进行。如果加工不良，会影响产品使用效果，并且可能发生危险，扩孔原则上不能超过原孔径20mm,以免影响应力的平衡.  

4. 合金砂轮的选择。  
1) 树脂结合剂金刚石砂轮结合强度弱，因此磨削时自锐性能够好，不易堵塞、磨削效率高、磨削力少、磨削温度低，缺点是耐磨性较差、磨具损耗大，不适合重负荷磨削。  
2) 陶瓷结合剂金刚石砂轮耐磨性及结合能力优于树脂结合剂，切削锋利、磨削效率高、不易发热及堵塞、热膨胀量少、容易控制精度、缺点磨削表面较粗、成本较高。  
3) 金属结合剂金刚石砂轮结合强度高、耐磨性好、磨损低、寿命长、磨削成本低、能承受较大负荷，但锐性差，易堵塞。  
4) 磨料粒度对砂轮堵塞及切削量有一定影响，粗砂粒与细砂粒相比，切入深度大磨粒切刃磨损增大，反之砂轮易于堵塞。  
5) 砂轮硬度对堵塞影响较大，硬度高砂轮导热系数高，不利于表面散热，但有利于提高加工精度及耐用度。  
6) 砂轮浓度选择是重要特性，它对磨削效率及加工成本有很大影响，浓度过低影响效率，反之磨粒易脱落，但最佳结合剂浓度范围也最佳。


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