本文第1部分提到钻削加工是机加工中重要的加工方式之一，整体硬质合金麻花钻使用十分广泛，其性能决定因素有材质、表面涂层、容屑槽结构和钻尖形状等。本部分讲述整体硬质合金麻花钻的主刃形成因素。

由于后刀面的伸展方向较大，在此方面许多学者做了大量的工作，主要开发了圆锥面型、双曲面型、椭球面型和凸圆柱面型等4种后刀面曲面形式的钻头产品。而前刀面容屑槽的形状即横向截形对主刃的影响研究不多。

（未完待续。本文分为若干部分，这是第2部分；第1部分请参考：http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/80741-ti-10471；第3部分请参考：http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/80743-ti-10473）

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离子交换法

自20世纪80年代APT生产工艺采用离子交换法以来,便以流程短、投资少、环境好、收率高等优点迅速发展起来,APT结晶母液的处理方法也开始转向离子交换法,其基本原理是利用钨在各种不同pH值范围内形成不同的络合阴离子(同多酸及杂多酸),当APT结晶母液由弱碱性调到酸性时,钨酸根离子聚合成HW6O5-21和W12O6-39及H2W12O6-40等,P、As、Si、Mo等与钨形成PW12O3-40、PMo12O3-40、AsW12O3-40、SiW12O4-40等,与碱性树脂接触时,发生以下反应
 

6R3NHCl+H2W12O6-40=(R3NH)6H2W12O40+6Cl

再用碱液解吸,发生以下反应:

(R3NH)6H2W12O40+6NaOH=Na6H2W12O40+6(R3NH)OH

Na6H2W12O40+18NaOH=12Na2WO4+10H2O

文献报道,在早期用D296强碱离子交换树脂的基础上,选用D354弱碱性离子交换树脂,从APT结晶母液回收钨,制得固体钨酸钠,工艺流程见图2。

生产主要工艺条件为: 母液调酸pH值 3.5～4.0;吸附线速度 2～3m/h;尾液WO3含量 ≤1g/L;解吸线速度 3m/h;解吸剂浓度 2.5mol/LN。

回收所得钨酸钠产品质量符合工业一级品标准,见表3。

文献报道,通过对多种树脂进行筛选,采用大孔弱碱性树脂处理母液在吸附钨的同时将母液中Cl-大部分除去,解决了母液中Cl-含量太高,不能直接返回主流程的难题,达到解吸液直接返回主流程且简化工艺目的,从而实现母液中钨的回收,母液及解吸液的杂质元素含量见表4。

其生产过程的主要工艺参数如下:母液调酸控制 pH<5;吸附线速度 2～3cm/min;

解吸剂浓度 2.5mol/LNaOH。

处理后的母液进入主流程后,各项工艺技术指标稳定,取得较好的经济效益。

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横向截形是麻花钻螺旋面容屑槽的一个特征参数。钻头前刀面是由螺旋面容屑槽构成的,而后刀面的构成主要有平面、圆锥面、椭圆面和双曲面等多种形式很多学者在后刀面曲面构成和磨削方式上做了大量的研究工作，而在改变钻头前刀面，即改变螺旋面容屑槽和横向截形方面的研究不多。本文对整体硬质合金麻花钻横向截形进行了应用研究，设计和制造了SU、ST和SH三种不同钻头的截面轮廓，并进行了切削试验。结果表明：可以通过改变钻头横截面轮廓来得到不同的刀具几何形状，适用于不同的加工条件。

1、引言

钻削在制造领域内占有十分重要的地位，它是金属切削加工中最重要的工序之一，约占所有金属切削加工工序的33%。在机械加工中，尤其是在汽车与航空等孔加工占重要比重的制造业中，整体硬质合金麻花钻的应用极为广泛。该钻头涉及的关键技术有材质、表面涂层、容屑槽结构和钻尖形状等。对于基体材质一般采用超细硬质合金棒材，表面涂层大多采用PVD工艺，有TiN、TiCN、TiAlN、AlTiN等多种复合纳米涂层；容屑槽根据被加工材料特性以及加工条件、切削参数并结合基体材质和涂层性质，设计成多种结构，对切屑的形成和排出起到至关重要的作用；而钻尖形状综合上述提到的多种切削因素，直接参与对金属的切削，决定了切削变形和切削过程。近几年来，国外许多大的刀具制造厂商对容屑槽结构进行了大量的研究和改进。如下图所示为整体硬质合金麻花钻R840和R41515不同的横向截面形状对比。

由于R840容屑槽设计得更宽、更深、更有利于断屑和排屑，同时增强了钻头刀尖的强度，因而R840的钻孔深径比可达到7倍, 进给速度可提高50%。由此可见，横向截形作为麻花钻螺旋面容屑槽的一个特征参数，对其进行研究是十分有意义的。

（未完待续。本文分为若干部分，这是第1部分；第2部分请参考：http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/80742-ti-10472）

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余碱分解法

据文献报道,结晶母液中WO3主要以正钨酸盐或仲钨酸盐形态存在,并存有少量的杂多酸盐和含有较高的Mo及其他杂质元素。余碱分解法利用粗钨酸钠溶液中的余碱(含碱大约为30～40g/L)与母液中的钨、钼酸铵反应:

2NaOH+(NH4)2WO4→Na2WO4+2NH4OH

2NaOH+(NH4)2MoO4→Na2MoO4+2NH4OH
 

反应后液按理论量的5倍加入Na2S,在pH=2.5～310的情况下沉淀,Mo以MoS3形式沉淀,压滤后溶液返回主流程与粗钨酸钠溶液合并净化除杂,供后续工序,主要工艺流程见图1。
 

经余碱分解法处理后的母液与粗钨酸钠液合并后,净化除杂效果十分明显,见表2。未对主流程产生任何不良影响,整个工艺所生产的APT均可达到高纯产品的要求。

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