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2022-08
鉭的沸點是5427℃，熔點2996℃，屬難熔金屬，熔點比常用的其他金屬都高鉭在空氣中300℃開始會與氧反應，700℃開始于氮反應，在含氫氣體中350℃開始與氫反應，在氨氣中300℃開始與氮反應，均會生成脆性化合物。因此鉭設備和容器在操作時如會接觸空氣，操作溫度一般不宜超過250℃，如可不與空氣等環(huán)境接觸，才可考慮是否能在較高的溫度下使用。鉭的焊接和熱處理應在真空中或在惰性氣體保護下進行，即300℃以上的熱過程都應在真空或惰性氣體保護下進行。鉭常用惰性氣體保護焊，氬氣純度不宜低于99.999%，不但焊接熔池部位應有惰性氣體保護，焊完冷卻中的焊縫及熱影響區(qū)在250℃以上時也應有惰性氣體保護，因而需用保護拖罩。較適合在溫度降到200℃以下再停供惰性氣體。應保證焊接接頭與每道焊縫表面呈銀白色或淡黃色。淡藍色應磨去，不應出現(xiàn)深藍、灰白或白色粉末?！ °g主要用作耐腐蝕材料，鉭表面生成Ta 2 O 5薄膜，有很好的耐腐蝕性。一般而言，鉭的耐蝕性優(yōu)于鈦、鋯、鈮，可以認為是耐蝕性較好的工程材料。在硝酸、王水、鹽酸、磷酸、有機酸等強腐蝕介質中常有優(yōu)異的腐蝕性，但也不能認為鉭在任何腐蝕性介質中都能耐蝕，如在一些溫度和濃度的發(fā)煙硫酸、氫氟酸、氫硅酸、氟硅酸、氟硼酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、亞硝酸鉀、氯化鋁、氟化鋁、氯、溴（甲醇中）等介質溶液中都曾得到過不耐腐蝕或腐蝕性不良的使用或試驗結果。鉭及鉭合金壓力加工材可采用真空電弧或真空電子束熔煉的牌號和用粉末冶金方法制造的牌號。由于粉末冶金制品力學性能有時不夠穩(wěn)定，塑性偏低，焊接性能差，一般不再壓力容器中應用，只在流體機械的流體部件上應用?！ °g及鉭合金在壓力容器中已有較多使用，但各國的正式壓力容器標準規(guī)范中還沒有具體內容。壓力容器主用應用純鉭，其具有較好的耐蝕性和塑性，在要求較高的強度時才使用Ta-2.5W和Ta-10W鉭合金?！ °g中的氧、氮、氫和碳可在鉭中生成間隙式固溶體，含量超過溶解度時會出現(xiàn)第二相，降低鉭的塑性。鉭中加入鎢會提高鉭的熔點，提高鉭的高溫強度。
2022-07
我們在一些電視節(jié)目或者網(wǎng)絡上，經(jīng)常能看到介紹建造航母有多么的燒錢，這是因為航母的建造需要涉及到很多技術領域和相關的材料，所以說建造航母光有錢還不夠，還需要有強大的工業(yè)基礎和材料研發(fā)能力。曾經(jīng)有報道說航母甲板上一顆鉚釘就能換一輛轎車，可見有多燒錢，這種鉚釘也不是普通的鉚釘，它是用鈦合金材料制成的鉚釘，這種昂貴的鈦合金鉚釘并不是滿甲板都是，也只有在起落戰(zhàn)斗機的地方才有。因為戰(zhàn)斗機在起飛時會噴出超過1000攝氏度的高溫，這就需要對甲板有耐高溫的要求，而對耐高溫材料的焊接技術又不成熟，所以甲板之間的拼裝就需要靠鈦合金鉚釘來完成。 鈦合金是以鈦為基礎加入了其它元素組成的合金，鈦合金材料具有質量輕，強度大，彈性小，耐高溫和耐腐蝕等特點，主要用于航空發(fā)動機，火箭，導彈的部件，（普通工業(yè)也會用到鈦，鈦的等級也有很多，不同行業(yè)根據(jù)要求會選擇合適等級的鈦。） 鈦合金是比較年輕的一種金屬，從被研發(fā)出來到現(xiàn)在也就六，七十年的歷史，進入20世紀后傳統(tǒng)的鋼鐵和鋁已經(jīng)不能滿足航天航空，航海等領域的需求，在1954年由美國公司研發(fā)出了鈦合金材料。 每當說起一個產品的材料采用了鈦合金時，就會吸引很多人的眼球，因為鈦合金這種材料特別的貴，在很多人眼中鈦合金都是高 檔金屬材料的代名詞，這么金貴的材料一般都是用在航空發(fā)動機上，它還是一些武器裝備的理想材料?！ 〉聦嵣希M成鈦合金這種材料的主要金屬鈦并不稀有，在地球上鈦元素的含量占到地殼總質量的0.45%，僅次于鐵，鋁，鎂等金屬元素，目前已知的鈦礦物種類就超過了140多種，儲量也是很豐富的。 在自然界中鈦存在于鈦鐵礦和金紅石等礦物中，純鈦呈銀灰色，同時它也是一種輕質金屬，鈦的密度只有4.54克每立方厘米，熔點在1668攝氏度，具有可塑性?！ 《嬲屸亗涫茏放醯倪€是它本身具有的特性，作為一種輕質金屬，在所有元素中，鈦的重量與強度的比例高，重量比鋼輕44%，但機械強度卻與鋼差不多，比鋁強3倍，鈦擁有極強的抗腐蝕能力，與鋁相似的是鈦在常溫下表面也會覆蓋一層致密的氧化膜?！ ∑錈o毒，無磁的特點也很適合于工業(yè)生產，液態(tài)鈦幾乎可以與所有金屬相溶，因此可以與多種金屬形成合金，通過加入一定比例的其它金屬元素，可以讓冶煉出來的鈦合金在保證重量輕，強度大，耐腐蝕特性的同時，還擁有更大的強度或者更強的耐高溫度性能，甚至還擁有記憶能力，鈦是與人體相容的一種金屬，在醫(yī)學領域也有使用，比如心臟支架，骨科鈦板等，日常生活中一些眼鏡框，手表框，還有一些體育用品也會廣泛使用鈦合金?！ ∵@就會涉及到金屬的冶煉技術，鈦合金對冶煉環(huán)境及其苛刻，鈦在高溫條件下化學活性小，所以冶煉鈦合金必須要在高溫下進行，一般情況下鈦合金冶煉溫度要在800攝氏度以上，并且還要在真空的環(huán)境下操作，這個冶煉環(huán)境相對于鋼鐵等金屬要高很多，正所謂物以稀為貴，久而久之鈦合金就成了所謂的稀有金屬，這就導致了它的價格居高不下?！ ‰m然鈦合金的產量低價格貴，但并不代表用得少，特別是各國在一些武器裝備和國之重器上對鈦合金的使用也是很豪放的?！ ∧壳扳伜辖鸩牧显诤娇蘸教旃I(yè)中應用是較多的，所以也將鈦合金叫作“空間金屬”，它重量輕，強度大又耐高溫，特別適合制造航空航天器，很多以前使用鋁合金的部件都改用了鈦合金?！ ‰S著技術的發(fā)展，現(xiàn)在飛機的航速時是音速的3倍以上，這么快的超音速飛行，會使飛機與空氣摩擦而產生大量的熱，一般當飛行速度達到音速2倍以下時機身用鋁合金就可以了，當飛行速度達到音速的2倍以上時，鋁合金就經(jīng)受不住了，就必須采用耐高溫和性能更好的鈦合金，當飛行速度超過音速的3倍時，機身就要使用更多的鈦合金。 一些攻擊核潛艇的內壓艇殼，魚雷艙等部件都是用鈦合金打造，鈦合金材料無磁，耐腐蝕，強度極高，可以有效的抵抗炸彈的沖擊波，還有就是能夠下潛得更深，例如我國“蛟龍?zhí)枴陛d人艙就使用了鈦合金材料，能夠下潛到7000多米的深海，這就相當于每平方米要承受7000噸的壓力，壓力大得驚人啊?！ ‖F(xiàn)在各國除了在航空，火箭發(fā)動機，潛艇，戰(zhàn)機等高精尖設備上大量使用鈦合金外，在常規(guī)或者單兵裝備上也廣泛使用鈦合金，例如榴彈炮，防彈頭盔等。
鎢電極有熔點高，耐腐蝕，高密度，良好的導熱和導電性?！ ∮捎阪u的特性，使得它很適合用于TIG焊接以及其它類似這種工作的電極材料。在金屬鎢中添加稀土氧化物來刺激它的電子逸出功，使得鎢電極的焊接性能得以改善：電極的起弧性能更好，弧柱的穩(wěn)定性更高，電極燒損率更小。通常的稀土添加劑有氧化鈰、氧化鑭、氧化鋯、氧化釔和氧化釷等?！ ≡阪u電極中，更重要的是，他們的終顏色的不同，鎢含量也不同。焊接時，選擇正確的鎢電極，使焊接更容易，重要的是獲得高品質的焊接。做出正確的選擇要考慮的一些重要的因素是電源（逆變器或變壓器），焊接材料（鋼，鋁或不銹鋼）和材料厚度的類型。鈰鎢電極 在鎢中加入氧化鈰，生產鈰鎢電極。具體數(shù)據(jù)如下表： 牌號 摻雜物 摻雜量 其他摻雜量 電子逸出功 色標涂頭 WC20 CeO2 1.80~2.20%<0.20% 2.7~2.8 灰色鈰鎢比釷鎢材料有如下優(yōu)點：非輻射性 、低熔化率 、長的焊接壽命、良好的起弧性。因此，鈰鎢是低電流焊接環(huán)境下釷鎢的較好代替品。鈰鎢電極主要應用在低電流的直流焊接。鈰鎢在低電流下有著不錯的起弧性能，因而成為大多有軌管道焊接裝備制造商的標準，此外，它也用于其他的低電流應用像是精小的部件焊接等。鈰鎢并不適合于高電流條件下的應用，因為在這種條件下，氧化物會快速的移動到高熱區(qū)，即電極焊接處的頂端，這樣對氧化物的均勻度造成破壞，因而由于氧化物的均勻分布所帶來的上述好處將不復存在鑭鎢電極 在鎢中加入氧化鑭，生產鎢鑭電極。具體數(shù)據(jù)如下表： 牌號 摻雜物 摻雜量 其他摻雜量 電子逸出功 色標涂頭 WL10 La2O3 0.80~1.20%<0.20% 2.6~2.7 黑色 WL15 La2O3 1.30~1.70%<0.20% 2.8~3.0 金黃色 WL20 La2O3 1.80~2.20%<0.20% 2.8~3.2 天藍色鑭鎢有如下優(yōu)點： 機械切割性能更好、抗蠕變性能更好 、再結晶溫度高、延展性好。 鑭鎢電極已經(jīng)是國際上較受歡迎的電極材料，尤其是含量為1.5%（與含量2.0%有區(qū)別）的鑭鎢電極 科學研究表明，1.5%鑭鎢具有接近2.0%鎢釷所表現(xiàn)出來的導電性能，因此，焊接人員可以輕松的更換電極，而不用更換設備的參數(shù)。 在1998年有一個現(xiàn)場試驗，就是將2.0%鎢釷電極，2.0%鎢鈰電極和兩家廠商提供的1.5%鑭鎢電極分別在70安和150安電流，300伏直流電環(huán)境下進行焊接任務，果就是，在這兩種情況下，1.5%鑭鎢電極都表現(xiàn)出了其不錯的焊接性能，同時還體現(xiàn)了它的燒傷率小的特點。 鑭鎢電極也適用于交流電焊接任務，而且性能優(yōu)。釷鎢電極在鎢中摻雜氧化釷，生產釷鎢電極。具體數(shù)據(jù)如下表：牌號摻雜物摻雜量色標涂頭WT10 ThO2 0.90~1.20% 黃色WT20 ThO2 1.8~2.2% 紅色WT30 ThO2 2.80~3.20% 紫色WT40 ThO2 3.80~4.20% 桔黃色與純鎢材料相比，釷鎢有如下特點：*電子功能更低 *在結晶溫度更高 *導電率更好 *機械切割性能好。釷鎢電極一種普遍使用的鎢電極材料，它有比純鎢還要優(yōu)越的焊接性能，因而廣泛應用于直流電焊接領域。釷鎢電極操作簡便，即使在超負荷的電流下也能很好的運作。雖然如此，人們還是逐漸的將目光轉到其他類型的鎢電極，例如鎢鈰和鎢鑭，這不僅僅是因為它們在大部分應用領域都表現(xiàn)出優(yōu)良的性能，而且，重要的是它們沒有輻射傷害。由于釷鎢電極中的氧化釷產生微量的輻射，使得部分焊接人員不愿意靠近它們。在使用釷鎢電極焊接時一定要保持良好的通風環(huán)境，廢棄的焊接頭要妥善處理。鋯鎢電極在鎢中摻雜氧化鋯，生產鋯鎢電極。具體數(shù)據(jù)如下表：牌號摻雜物摻雜量其他摻雜量電子逸出功色標涂頭WZ3 ZrO2 0.20~0.40%<0.20% 2.5~3.0 棕色WZ8 ZrO2 0.70~0.90%<0.20% 2.5~3.0 白色鋯鎢電極和純鎢電極一樣，只能在交流電環(huán)境下進行焊接工作。鋯鎢電極在交流電環(huán)境下，焊接性能良好。尤其在高負載電流的情況下，鋯鎢電極表現(xiàn)出來的優(yōu)越性能，是其他電極不可替代的。在焊接時，鋯鎢電極的端部能保持成圓球狀而減少滲鎢現(xiàn)象，并具有良好的抗腐蝕性。由于其他可替代產品的出現(xiàn)，鋯鎢電極的需求量將會有減少的趨勢。主要替代產品是鎢鑭電極。釔鎢電極釔鎢電極在焊接時，弧束細長，壓縮程度大，在中、大電流時其熔深比較大主要應用于軍事工業(yè)和航空航天工業(yè)。 在鎢中摻雜氧化鋯，生產鋯鎢電極。具體數(shù)據(jù)如下表：牌號 摻雜物 摻雜量 其他摻雜量 電子逸出功 色標涂頭WY YO2 1.80~2.20%<0.20% 2.0~3.9 藍色
鎢鉬材料常常因為以下9種性質而在不同工業(yè)中得到重要應用 1）高熔點 2）極低的蒸氣壓（這對難熔和真空行業(yè)的應用尤其重要。） 3）高溫物理強度大（用于高溫環(huán)境中的結構件） 4）抗蠕變（高溫負載結構件。尺寸穩(wěn)定性高。如：大型航空發(fā)動機渦輪葉片的鍛造模具。） 5）高的彈性模量 6）極低的熱脹系數(shù)（對于金屬-陶瓷結構，金屬-半導體結構金屬-石墨結構的應用非常重要。如在LED領域被視為大功率LED的未來的V-LED將會使用鉬或者鉬銅材料作為基底材料） 7）優(yōu)良的導電率（金屬特性） 8）優(yōu)良的導熱性（金屬特性） 9）選擇性的抗侵蝕能力
鎢銅合金綜合了金屬鎢和銅的優(yōu)點，其中鎢熔點高(鎢熔點為3410℃，銅的熔點1080℃)，密度大(鎢密度為19.34g/cm3，銅的密度為8.89 g/cm3)；銅導電導熱性能優(yōu)越，鎢銅合金(成分一般范圍為WCu7~WCu50)微觀組織均勻、耐高溫、強度高、耐電弧燒蝕、密度大；導電、導熱性能適中，廣泛應用于軍用耐高溫材料、高壓開關用電工合金、電加工電極、微電子材料，做為零部件和元器件廣泛應用于航天、航空、電子、電力、冶金、機械、體育器材等行業(yè)?！ ℃u銅合金在航天航空中用作導彈、火箭發(fā)動機的噴管、燃氣舵、空氣舵、鼻錐，主要要求是要求耐高溫(3000K~5000K)、耐高溫氣流沖刷能力，主要利用銅在高溫下?lián)]發(fā)形成的發(fā)汗制冷作用(銅熔點1083℃)，降低鎢銅表面溫度，保證在高溫極端條件下使用。 鎢銅合金在高壓開關128kV SF6斷路器WCu/CuCr中，以及高壓真空負荷開關(12kV 40.5KV 1000A)，避雷器中得到廣泛應用，高壓真空開關體積小，易于維護，使用范圍廣，能在潮濕、易燃易爆以及腐蝕的環(huán)境中使用。主要性能要求是耐電弧燒蝕、抗熔焊、截止電流小、含氣量少、熱電子發(fā)射能力低等。除常規(guī)宏觀性能要求外，還要求氣孔率，微觀組織性能，故要采取特殊工藝，需真空脫氣、真空熔滲等復雜工藝。 1、航天用高性能材料 鎢銅材料具有高密度、發(fā)汗冷卻性能、高溫強度高及耐沖刷燒蝕等性能，在航天工業(yè)中用作導彈、火箭彈的噴管喉襯，燃氣舵的組件、空氣舵、頭罩及配重等?！ ?、真空觸頭材料 觸頭材料必須有非常好的機械加工性能和抗熱震性，由于接觸和開斷時打弧，觸頭材料會在零點幾秒的時間內溫度升高幾千攝氏度。我公司生產的W-Cu觸頭材料由于其優(yōu)異的物理性能而被廣泛的使用?！ ?yōu)點：高的抗燒蝕性能、高韌性，良好的導電、導熱性能。機加工性能好?！ ?、電火花加工用電極 在用電火花加工硬質合金產品時，由于WC的特殊性能使銅或石墨電極的損耗相當快，對于這種材料的電火花加工，我公司的生產的W-Cu電極是較適合的?！ ‘a品性能：高的電腐蝕速度，低的損耗率，精確的電極形狀，優(yōu)良的加工性能，被加工件WC表面質量好?！ ?、電子封裝材料 W-Cu電子封裝材料，既具有鎢的低膨脹特性，又具有銅的高導熱特性，尤為可貴的是，其熱膨脹系數(shù)和導熱導電性能可以通過調整材料的成分而加以設計，因而給該材料的應用帶來了極大的方便。我們采用高純的優(yōu)質原料，經(jīng)壓制成形、高溫燒結及熔滲后，得到性能優(yōu)良的W-Cu電子封裝材料及熱沉材料。適用于與大功率器件封裝的材料，如基片、下電極等；高性能的引線框架；軍用和民用的熱控裝置的熱控板和散熱器等。 優(yōu)點：具有與不同基體相匹配的熱膨脹系數(shù)及高的熱導率；優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性及均一性；優(yōu)良的加工性能；
真空電鍍的組成： 真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍幾種類型。它們都是采用在真空條件下，通過蒸餾或濺射等方式在塑件表面沉積各種金屬和非金屬薄膜，通過這樣的方式可以得到非常薄的表面鍍層，同時具有速度快附著力好的突出優(yōu)點，但是價格也較高，可以進行操作的金屬類型較少，一般用來作較高 檔產品的功能性鍍層，例如作為內部屏蔽層使用。常見的塑膠產品電鍍工藝有兩種：水電鍍和真空離子鍍?！ ≌婵针x子鍍，又稱真空鍍膜。真空電鍍的做法現(xiàn)在是一種比較流行的做法，做出來的產品金屬感強，亮度高。相對其他的鍍膜法來說，成本較低，對環(huán)境的污染小，現(xiàn)在為各行業(yè)廣泛采用?！ ≌婵针婂儜梅秶骸 〕Ｒ娙鏏BS料、ABS+PC料、PC料的產品.同時因其工藝流程復雜、環(huán)境、設備要求高，單價比水電鍍昂貴。 現(xiàn)對其工藝流程作簡要介紹： 表面清潔→去靜電→噴底漆→烘烤底漆→真空鍍膜→噴面漆→烘烤面漆→包裝 真空電鍍的鎢絲制作： 一般真空電鍍的做法是在素材上先噴一層底漆，再做電鍍。由于素材是塑料件，在注塑時會殘留空氣泡，有機氣體，而在放置時會吸入空氣中的水分。另外由于塑料表面不夠平整，直接電鍍的工件表面不光滑，光澤低，金屬感差，并且會出現(xiàn)氣泡，水泡等不良狀況。噴上一層底漆以后，會形成一個光滑平整的表面，并且杜絕了塑料本身存在的氣泡水泡的產生，使得電鍍的效果得以展現(xiàn)。
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