钍钨电极是钨电极中焊接性能最好的电极，但是由于其在粉末冶金和压延磨抛中会发生放射性污染，因此生产商通过研制不同类型的稀土电极，作为钍钨电极的替代，其中性能较好的是铈钨电极和镧钨电极。通过比较钍钨电极和复合稀土钨电极能够更好发现多元复合稀土电极的优良性能，也能提高其应用领域。

1.引弧及燃弧稳定性：复合稀土钨电极和钍钨电极在等条件下引弧30次，引弧成功率为100%，说明两者在商业化焊接机中都具有良好的引弧性能，且燃弧性能较为稳定。

2.烧损率：烧损率是衡量电极工作性能的重要特征之一。比较两者的烧损率发现多元复合稀土电极的烧损率仅为钍钨电极的25%。由此可知，复合钨电极的工作寿命是钍钨电极的4倍。

3.电流静特性曲线：另外比较两者的电流静特性曲线可以发现，在相同的焊接电流下，复合电极的承载电压明显低于钍钨电极，说明多元复合稀土钨电极的稳弧性能优于钍钨。电流静特性曲线也是衡量电极焊接性能的重要指标之一，由此可知复合电极的焊接性能优于钍钨电极。

4.逸出功：比较两者的逸出功发现，复合电极在1300℃时有效的逸出功为2.76eV，而钍钨电极的逸出功为3.08eV。复合电极的逸出功低于钍钨电极，故其电子发射能力低于钍钨电极。

根据以上四个焊接性能指标的比较发现，多元复合稀土钨电极的焊接综合性能优于钍钨电极。

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要制备性能优良的复合稀土电极，优化其制备技术是关键。经过多次工业试验和了解稀土在钨电极中的作用，总结了以下几点制备工艺过程的关键要素。

1.稀土掺杂的均匀性
要使得稀土能和原料均匀的掺杂，可以采用固液掺杂法。以APT和稀土硝酸盐为原料，进行固液掺杂，使得稀土硝酸盐进入或者吸附在APT颗粒的表面，有利于稀土在后续分解和还原的过程中进入钨晶格实现均匀掺杂。

2.还原粉末粒径
还原粉末的粒径及分布对后续烧结和加工有一定的影响。掺杂稀土的还原粉末具有较高的还原温度，因此粉末的粒度的控制主要靠提高粉末的装舟量或者增加还原炉的温度梯度，依靠高温下气态水合钨氧化钨的快速迁移及生长制备大粒径宽分布的金属粉末的粒径。另外，在保证后续烧结和加工工艺的情况下，要尽可能的降低还原温度，从而更好的稀土相粒子的粒径。

3.烧结曲线
制定合理的烧结曲线能够制得较好质量的烧结坯。在烧结过程中可以使电极坯在低温下长时间保温，使得稀土扩散挥发在电极内达到平衡后再缓慢升温到较高的温度区间。烧结温度过高会导致稀土挥发严重，因此烧结工艺的制定要综合考虑粉末的粒度、烧结温度的最高温等特性。

4.加工制度的确定
掺杂稀土的钨电极具有较高的再结晶温度，因此其加工温度也有所提高。但是稀土对钨晶粒的变形有阻碍的作用，增大了电极回复和再结晶的驱动力，因此随着变形量的增大，其加工温度应有所降低，其温度的降幅应大于钍钨电极、铈钨电极等单元稀土钨电极。

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要使得稀土能和原料均匀的掺杂，可以采用固液掺杂法。以APT和稀土硝酸盐为原料，进行固液掺杂，使得稀土硝酸盐进入或者吸附在APT颗粒的表面，有利于稀土在后续分解和还原的过程中进入钨晶格实现均匀掺杂。

2.还原粉末粒径
还原粉末的粒径及分布对后续烧结和加工有一定的影响。掺杂稀土的还原粉末具有较高的还原温度，因此粉末的粒度的控制主要靠提高粉末的装舟量或者增加还原炉的温度梯度，依靠高温下气态水合钨氧化钨的快速迁移及生长制备大粒径宽分布的金属粉末的粒径。另外，在保证后续烧结和加工工艺的情况下，要尽可能的降低还原温度，从而更好的稀土相粒子的粒径。

3.烧结曲线
制定合理的烧结曲线能够制得较好质量的烧结坯。在烧结过程中可以使电极坯在低温下长时间保温，使得稀土扩散挥发在电极内达到平衡后再缓慢升温到较高的温度区间。烧结温度过高会导致稀土挥发严重，因此烧结工艺的制定要综合考虑粉末的粒度、烧结温度的最高温等特性。

4.加工制度的确定
掺杂稀土的钨电极具有较高的再结晶温度，因此其加工温度也有所提高。但是稀土对钨晶粒的变形有阻碍的作用，增大了电极回复和再结晶的驱动力，因此随着变形量的增大，其加工温度应有所降低，其温度的降幅应大于钍钨电极、铈钨电极等单元稀土钨电极。

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在硬质合金锪刀的使用过程中，常常会因为种种原因导致在使用初期就出现了崩刃的现象，无法达到其应有的使用寿命。这种非正常的刀具消耗，不但增加了加工中的刀具费用，还会直接影响整体的加工效率。为了减少崩刃的现象，提高硬质合金锪刀的使用寿命，我们需要从设计、制造以及使用等几个环节上加以注意和改进。首先在结构设计上，根据所锪平面的不同，其设计的锪刀结构也有所不同。如对于平面较为完整的、切削力均匀且锪孔较浅的可采用平面锪刀结构；若是圆柱孔且深度较深的锪孔则采用沉孔锪刀结构形式；另外还有整体式锪刀以及组合式锪刀。为了减少崩刃，在设计时通常避免把锪刀刀尖设计成直角，而磨为过渡刃或圆角刃。

在制造工艺方面，硬质合金刀片焊接质量的好坏也在很大程度上影响了硬质合金锪刀的使用寿命。目前主要使用的是钎焊工艺，其需要注意的是在焊接前先喷砂和用汽油清洗去除刀片表面的氧化膜和油污减少脱焊的现象；其次需要控制好焊接温度以及冷却速率，加热太快或冷却过快会使得锪刀内部产生较大的内应力，这也是造成刀片裂纹和崩刃的最主要原因。另外，还需要根据砂轮特性正确选择磨削参数并严格遵循磨削工艺进行锪刀刃磨就能避免刀具在使用中由于磨削不当所引起的崩刃。

还有一种是由于使用不当而引起的锪刀崩刃，主要包括两个方面，一个是操作方面的原因，另一个则是切削用量的选择。锪刀工作时会受到很大冲击一般不平稳，再加工面上会出现跳动和振动，这时就很容易产生崩刃和打刀。而切削用量，即切削速率应取决于所锪平面的平整程度，尤其是在锪削的最初阶段，是最常出现崩刃现象的时期。

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硬质合金锪刀，也被称为硬质合金锪钻，其由硬质相WC和粘结相Co组成，可对孔的端面进行平面、柱面、锥面以及其他型面加工。硬质合金锪刀一般以钢制刀体，硬质合金作刀头，在汽车内燃机制造中扮演着重要角色。根据加工用途的不同，锪刀还可分为平面锪刀、柱形锪刀、锥形锪刀以及端面锪刀等几种。其中最为常见的平底锪刀在圆周和端面上各有3-4个刀齿，在已加工好的孔内插入导柱，其作用是为了控制被锪孔与原有孔同轴度的误差。导柱一般做成可拆式，以便于锪钻的端面齿的制造与刃磨。

通常根据工件锥形埋头孔要求的不同，锥面锪刀的锥角有60°、82°、90°、100°和120°五种，以90°使用得最多。柱形锪钻起主要切削作用的是端面刀刃，螺旋槽的斜角就是它的前角。锪钻前端有导柱，导柱直径与工件已有孔为紧密的间隙配合，以保证良好的定心和导向。这种导柱是可拆的，也可以把导柱和锪钻做成一体。端面锪刀是专门用来锪平孔口端面的，其能有保证孔的端面与孔中心线的垂直度。当已加工的孔径较小时，为了使刀杆保持一定强度，可将刀杆头部的一段直径与已加工孔为间隙配合，从而保证良好的导向作用。总的来说，硬质合金锪刀不仅具备了高硬度、高强度以及优良的耐磨耐蚀性等优良特性，而且便于制造，加工效率极高，被广泛运用在机械制造业中，尤其是对一些发动机上的零件的螺栓过孔承压面的加工十分适用。

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钨加热子消耗大的话会造成材料的大量浪费。因为加热子断裂老化会造成铝膜蒸散不完全，从而影响最终产品的质量，而且因为经常断裂就需要操作员要不断装配和交换加热子，这样一来就增加了操作员的工作量，还会降低设备的利用率，最终影响整个生产。

造成加热子消耗大的原因一般有加热子断裂，老化和氧化三种情况。加热子虽然质地硬但是很脆很容易就产生断裂，从保管到运输都要注意，避免外物的撞击。装配过程中如果应力不当，不均都会导致断裂现象，这就要求操作员要谨慎小心。装配加热子的时候，要用力均匀，试剂装配中采用扭力扳手，并确保夹具两端保持平行状态。在装加热子的时候要轻拿轻放，不能用坚硬的物体对其进行敲击，以防对加热子造成损伤。最好的办法就是提高操作员的装配熟练程度。

另外，加热子在加热的时候本身材料受热会膨胀，如果加热子被夹得太紧，没有任何可以伸缩的余地，高温造成的长度增加会迫使加热子弯曲产生形变。弯曲到一定程度后就会断裂，这种断裂现象一般为中间断裂。夹具夹紧的地方由于加热子高度长度同时增大导致断裂的情况称之为两端断裂。但是如果加热子不拧紧的话又会造成接触电阻大，有效功损耗过多，从而影响蒸镀的效果。对此可以在夹具的紧固落定上加用弹簧，在加热子加热膨胀的时候可以起到一定的缓冲作用。

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铝膜的形成是在真空容器中把纯度很高的铝丝（一般可达到99.9%）加热气化然后沉积在温度较低的荧光屏的表面上，从而形成一层薄薄且均匀致密的铝膜。荧光屏是通过黑底石墨、荧光粉涂敷、有机膜涂敷后的屏。蒸铝屏是在荧光屏上再蒸一层铝。一般蒸铝工序的工艺流程主要是：铝丝插入→荧光屏上料→一次真空→二次真空→真空测定→预热→蒸散→膜厚测定→泄露→冷却→屏下料。

在真空容器中将钨加热子通电后使铝丝气化形成铝膜，也就是通过低电压高电流给铝丝一定的功率使之熔化后汽化蒸发形成铝膜。其工作主要是在蒸铝工序中的预热和蒸散过程中。预热的目的主要是对将吸附在铝丝中的气体进行清除和净化，使蒸发的过程能平稳的进行。在开始的时候，输入加热子的电流随着电压的增加而增加。随着长时间的预热时间，加热子的温度会上升，导致其电阻率增加，表现为电流的缓慢降低。在蒸散的过程中，主要是依靠电加热使块状固体铝分子逸出，蒸铝过程的完成就是把蒸发出来的铝分子凝聚在有机膜上制备形成铝膜。在蒸散的过程中，电压要先加到一定的数值，比如8.5V。在温度达到铝熔化温度前，电流和功率的变化和预热过程一样，呈下降的趋势。当达到蒸发温度的时候，铝会迅速蒸发，电流急剧降低，直至蒸发结束。

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钨加热子一般由钨丝制成，具有较高的熔点和高耐腐蚀性，所以主要应用于真空镀金、铝等装饰物品，镀铬等镜子，塑料制品，加热元件。钨丝加热子根据可以的样品或图纸的具体要求，被绞合成单股或多股，所使用的钨丝可以是纯钨丝或掺杂钨丝。钨丝直径范围一般在0.2~1.2mm之间。

加热阴极件在1927年第一次被间接地为大众所得知，那个时候的加热子的外观设计就有了很大的差别。当时，一个发夹钨加热子是由一挤压陶瓷绝缘体支撑着，并且周围包围着镍套。

图中A显示的是一种以前普遍使用的钨丝加热子所使用的检测器和放大器的管子。这种加热子的使用需要有2.5伏的电压供应。它需要一个为时20~30秒的预热时间。图中B显示的是一个直径为0.02mm的钨丝缠绕在一个氧化铝绝缘管的螺旋口上。通过中间的绝缘棒返回，一般情况下，氧化铝涂层会覆盖整个钨丝。图中C显示的是一个直径为0.7mm的钨丝缠绕在一个氧化铝绝缘管的螺旋口上，一个钼棒从中间的管通过，起着乘杆的作用。这种设计的加热器一般要在5伏和60安培的环境下进行运作。图中D显示的是一个直径为0.25mm的加热子支，并且挤压在绝缘管里。这四种加热子的外观设计是目前最典型的外形，但是实际上为了方便后续工作的使用，加热子还会被制作成各种不用的形状和规格。

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除了刀具和切削参数的选用外，在数控加工钨铜工件的过程中还需要注意切削液的选用以及铣削时走刀路线安排的问题。切削液（cutting fluid, coolant）是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配合而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病，对车床漆也无不良影响，适用于黑色金属的切削及磨加工，属当前最领先的磨削产品。相比于皂化油，切削液各项指标均占优，它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点，并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。在切削钨铜工件时会产生较高的切削温度，切削热不易传散，因而需要使用切削液，从而提高切削过程中的润滑性能，降低切削力，极大提高刀具的耐用程度，有效地防止粘刀和刀具过早的磨损。

而合理安排CNC铣削过程中的走刀路线是有效防止加工钨铜工件时产生裂纹和掉渣的关键工艺方法，一般走刀路线的安排遵从以下几个原则：
1.合理选择铣削方式：通常铣削方式包括顺铣和逆铣。顺铣切削平稳，切削路程较短，切削由厚至薄且能有效减轻切屑粘结的现象并改善表面粗糙度，相比于逆铣更为常用；
2.保证铣刀旋转时切屑往内排，从而避免了因材料质地较脆而发生的铣削缺陷；
3.要注意避免过大的吃刀量以及棱边崩角和掉渣；
4.在加工平面或盲槽时，不适合选择在工件表面垂直进刀而应尽可能选择斜线或螺旋进刀，避免工件产生裂纹；
5.钻孔时，必须将出刀面紧贴在其他金属垫块上，这样可有效控制出刀孔口出现掉渣现象。

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