稀土对钨电极焊接性能的影响

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分类：钨业知识
发布于 2016年6月28日 星期二 17:41
作者：yiping
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了解稀土含量对钨电极焊接性能的影响，对于提高钨电极焊接性能具有重要的意义。在相同制备工艺下将不同含量的稀土含量的稀土钨电极的焊接性能进行比较，从而了解稀土含量对焊接性能的影响。众所周知，钍钨电极具有优良的焊接性能，因此稀土钨电极也要和钍钨电极进行比较。

引弧性能
在实验中阴极为水冷黄铜。从30V电压下开始进行引弧实验，每次按1V电压间隔升高空载电压，每个电压下进行引弧实验30次，每次打高频1秒内起弧为引弧成功，1~10内起弧为引弧滞后，超过10秒则为引弧失败。从实验数据可知，稀土钨电极的引弧性能优于钍钨电极。因为稀土钨电极具有较低的逸出功，因此引弧性能较好。添加多种稀土制得的复合稀土钨电极的引弧性能优于单元稀土钨电极，其中含有高氧化钇的钨钇电极的引弧性能较好。

抗烧损性能
在实验中将钨电极接在负极，在250A焊接电流下燃弧30分钟。然后用DP-100光学分析天平测量实验前后电极质量的变化。从实验数据可知，稀土钨电极的质量高于钍钨电极，即稀土钨电极的烧损率优于钍钨电极，其中钇钨电极表现出较为优异的抗烧损性能。在其他条件都相同的情况下，电极表面的逸出功越低，其工作温度也就越低，烧损量也就越少。添加稀土的钨电极，其表面形成了较低逸出功的活性层，因此稀土钨电极的抗烧损性能较为良好。

稀土钨电极的焊接性能

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微波在钨粉生产中的应用

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分类：钨业知识
发布于 2016年6月28日 星期二 17:34
作者：xinyi
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当微波能与粉末材料发生作用时，即可通过电磁场和材料分子及电子结构的相互作用在材料内部产生热量。内部加热效应与颗粒材料的电参数及粒子上是否存在高微波作用吸收层(水)有关。 
 
内加热很可能是在钨生产的原材料(APT、AMT、WO3•H2O)常规加热方式的有前途的代用加热法。记录的微波加热钨化合物试样的加热速率曲线给出了与材料有关的性能：成份、晶体结构、含水量。 
 
原材料的微波加热特性及其分解产物的研究可加深了解常规煅烧和还原过程并且可以找出替换常规加热的另一种方式，形成新的形貌特征。基于被还原钨氧化物的不同介电性能的试验方法也很有希望．
 
记录微波效率的变化(也许由高温过程引起)。APT、AMT和WO3•H2O的微波加热特性示于图2。图 3的例子表示完全相同化学性质和晶体结构的化学计量试样在微波加热特性上相似，只有稍许差异。蓝色氧化钨是金属、极化子和离子导热相的混合物，因此，表现介电损耗因子和加热特性可能改变，如图4所示。WO3或WOx(x接近0)的晶体结构和电子结构 代表一种特殊情况。本研究的斜方和单斜 WO3由高纯APT制取，且只在制取后的干燥试样测定加热特性，结果示于图1。单斜 WO3是一种高微波作用材料，而斜方WO3与APT类似。根据图1的温度与时间曲线可证实Walkiewicz et el早先观测到WO3的结果。然而，对WO3 似乎需要准确定义晶体的异型结构。
 
值得注意的是，加热速率近似比例于微波功率，由加热速率公式表达。实测介电损耗因子和观测加热速率斜率不太相符，计算微波加热性能时似乎需要考虑其他参数。
 
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钨粉用于碳化钨粉合成

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分类：钨业知识
发布于 2016年6月28日 星期二 17:08
作者：xinyi
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金属钨粉与碳粉可生成WC及W2C两种碳化物。在工业生产过程中，受很多因素的影响，大多数碳化物碳含量偏离理论碳含量6.12％，造成碳化不完全。因此，在工业生产的碳化钨可能会含有W2C或游离碳。碳化钨有两种晶体结构，β-WC是面心立方在2785℃下由包晶反应形成的，但只在高温下稳定；α-WC是常见的碳化晶体结构为六方晶系，是标准的间隙相。钨粉碳化过程的总反应式为：W+C→WC
 
钨粉还原机理
目前一般认为还原过程中钨粉颗粒长大的机制是挥发沉积引起的，也有其他几种有争议的理论，下面主要介绍挥发沉积机制。
 
在高温下，氧化钨与水蒸气反应会生成WO12(OH)2中间产物。其挥发性极强。WO2(OH)2挥发后与H2发生还原反应，还原产物沉积在已形核的金属钨晶粒上然后长大。这种反应机理还原的产物形态与原料相比会发生显著改变。
 
还原过程与化学气相沉积反应相结合，钨通过气相反应而被迁移，主要通过WO2(OH)2气相迁移，使得固相形貌变化相当大。在高温下，氧化钨与水蒸气接触就有WO2(OH)2气相生成。它是挥发性极强的钨化合物。其化学反应按下列式子进行：
 
钨粉质量的影响因素
钨粉质量主要包括粉以下几个方面：
粉末粒度与纯度。钨粉粒度有粗、中、细三类之分。粗颗粒钨粉通常采用一阶段直接还原法(1200℃)制取；中、细颗粒钨粉采用二阶段或多阶段氢还原法制取。虽然钨粉颗粒长大的实质是还原过程中的挥发沉积，但与原料和氢气流速、工艺条件等都有密切的影响。
 
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钨粉用于碳化钨粉合成的影响因素

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分类：钨业知识
发布于 2016年6月28日 星期二 17:14
作者：xinyi
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粉末原料的影响
在超细钨粉时，粉末原料的选取对钨粉质量的说法不一。王刚等学者在对比蓝钨和紫钨作为原料制取超细粉末时得出结论：蓝钨和紫钨在一定的还原条件下都能生产超细钨粉。紫钨由于其特殊的孔结构，使其具有良好的透气性能，能够迅速地从还原气氛中排出水汽，从而生产出细而均匀的钨粉，并且钨粉粒度受装舟量和氢气流量影响小，从而可体现出它在产能上的优势。紫钨在干燥的氢气中还原可不经过产生WO2的中间阶段，从而得到细而均匀的钨粉。还原过程中应控制好工艺条件，避免产生WO2聚集体。
 
氢气流的影晌
氢气的流量、通氢方向、湿度等都会影响所还原出钨粉的粒度。氢气湿度越大、气流越小得到的粉末越粗，反之越细。一般生产中氢气的流向都与物料进行的方向相反，即所谓的逆流通氢，而前苏联科学家认为，顺流通氢可得到较细的钨粉。
 
还原工艺的影响
还原工艺对钨粉粒度的影响主要包括还原温度、推舟速度、物料厚度。
温度太低，还原不充分，太高又会引起钨粉颗粒长大，一般细颗粒钨粉经两次还原阶段制取，第一阶段大约为620-660℃，第二阶段大约为760-800℃。而粗颗粒可在高温(1200℃)直接一步还原生成。推舟速度过快，氧化钨在低温区来不及还原便被推入高温区，将使得钨粉颗粒长大或含氧量增高。舟皿中物料越薄，所得钨粉粉末越细，但产量又会下降。钨粉性能指标有粒度分布、含其他杂质元素量、钨粉微观形貌等。而氧化钨氢还原工艺不容易引入杂质元素，所以粒度分布与微观形貌成为钨粉的重要性能。钨粉越细、比表面积越大、粒度分布越窄，粉末性能越好。钨粉形貌越不规则，其成型性能越好。
 
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梯度结构涂层硬质合金刀片

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分类：钨业知识
发布于 2016年6月28日 星期二 15:18
作者：xiaobin
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传统硬质合金虽然组织成分均匀一致，且各项综合性能相比于其他材料都具有一定的优势，但是其存在一个不可避免的矛盾，即硬度与韧性之间的平衡问题。这也是一直限制传统硬质合金材料应用的一个重要因素。而采用新型的制备技术，使传统硬质合金材料在结构上呈现梯度变化，可以有效调和这一组内部矛盾。梯度结构硬质合金通过组织成分呈梯度分布而实现良好的性能，尤其是在高性能硬质合金切削工具方面具有极大的优势。经梯度处理后，合金在表面区域形成缺立方相氮化物和碳氮化物的韧性区域，相应的粘结剂含量高于基体名义粘结剂的含量。在此基础上，采用CVD或PVD的方法在硬质合金基体上沉积涂层，得到涂层梯度硬质合金。当涂层中形成的裂纹扩展到梯度韧性区域时，由于其良好的塑性和韧性，可以有效吸收裂纹扩展时的能量，从而有效地阻止裂纹向合金内部扩展并提高硬质合金切削工具的使用性能。

通过实验发现，随着合金中Co含量的增多，梯度结构合金强度与磁饱和度得到提高，硬度、磁力、密度减小，合金成分梯度结构愈明显，梯度层也越厚；而随着合金中的Ti（CN）含量的增多，梯度结构合金硬度提高，磁力增大，强度和密度发生减小，合金梯度层厚度变薄；在基体和涂层成分相同的情况下，有梯度结构的涂层硬质合金刀片的切削性能与无梯度结构涂层硬质合金刀片的切削性能更为优良（在同一磨损高度的条件下，切削刀具的使用寿命提高了近一倍）。此外，Co含量较高的梯度涂层硬质合金刀片的切削性能普遍优于Co含量较低的梯度涂层刀片的切削性能。

涂层硬质合金可转位刀片

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