鎢-現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)元素

鎢最初是從瑞典出產(chǎn)的一種當(dāng)時(shí)稱之為“重石”的白色礦石當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的．1781年瑞典化學(xué)家舍勒把這種礦石進(jìn)行分析，證明其中并不含錫，也不含鐵，只含有石灰和另一種特殊的固體物質(zhì)．舍勒稱此物質(zhì)為“tungstic acid”(鎢酸)，并且認(rèn)為，將鎢酸還原，有獲得一種新金屬的可能．當(dāng)時(shí)稱之為“重石”的礦物，現(xiàn)在知道它的主要成分就是鎢酸鈣，是含鎢的重要礦石，稱它為白鎢礦．

1783年，西班牙的兩位化學(xué)家德魯亞爾兄弟從瑞典的一種黑褐色的礦石中，也得到了已被舍勒所發(fā)現(xiàn)的鎢酸．于是他們將鎢酸和木炭粉末的混合物，放在一只密封的泥制坩堝中用高溫進(jìn)行灼燒．灼燒完畢，待坩堝冷卻，將蓋移去，發(fā)現(xiàn)坩堝中生成一種黑褐色的金屬顆粒。用手指一碾就成了粉末，在放大鏡中觀察，是一些有金屬光澤的顆粒，這便是金屬鎢．現(xiàn)在知道，德魯亞爾兄弟所研究的黑褐色的礦石就是鎢錳鐵礦，也叫黑鎢礦，是鎢的另一種主要礦物．舍勒給這種新金屬取名為“tungsten”(鎢)，命名取意“重石”，拉丁語(yǔ)名源于“Woulfe”，取符號(hào)為W。

十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)初，鎢作為鋼的添加劑用于冶金工業(yè)，以后又用鎢作為燈泡的燈絲，具有延性的鎢材料制備新方法的誕生，以及碳化鎢硬質(zhì)合金的使用，使它的應(yīng)用范圍擴(kuò)大了，特別是在六十年代航空和宇航等尖端科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，它就顯得格外重要了．

鎢在地球上稀少，但我國(guó)的鎢礦藏量極為豐富，占世界第一位，其中以江西大康山脈最多．此外廣西、廣東、湖南等地也都盛產(chǎn)鎢2100433B

鎢，化學(xué)周期系第VI類副族元素，原子序數(shù)74．自從1879年愛(ài)迪生發(fā)明了燈泡以來(lái)，金屬鎢便大顯神通．白熾燈、碘鎢燈和真空管中的燈絲，都是用鎢絲做成的．因?yàn)殒u是熔點(diǎn)最高的金屬，它的熔點(diǎn)高達(dá)3410℃，當(dāng)白熾燈點(diǎn)亮的時(shí)候，燈絲的溫度高達(dá)3000℃以上，因此它素有“烈火金剛”之美稱．

鎢的最重要用途之一就是用它制備具有超硬性能的硬質(zhì)合金，其用量占整個(gè)產(chǎn)量的50%，在現(xiàn)今的工業(yè)中到處可見使用硬質(zhì)合金的例子，如我們常說(shuō)的合金刀頭，用它們切削工件時(shí)可成倍甚至成百倍增加使用壽命，在量具的易磨損的工件表面上鍍以碳化鎢硬質(zhì)合金能提高其精度并延長(zhǎng)壽命20～150倍：硬質(zhì)合金還是重要的模具材料，用它作熱壓模、冷拉摸具其耐磨性能最佳，可提高壽命20～200倍；硬質(zhì)合金還大量用于耐磨制件上如采礦工業(yè)用的采掘設(shè)備、石油勘探用的鉆頭、冷軋箔材的軋輥等．如果沒(méi)有以鎢為基礎(chǔ)的硬質(zhì)合金狠難想象有今天的現(xiàn)代工業(yè)．

金屬鎢第二個(gè)重要的用途是作為鋼和有色金屬合金的添加劑．鋼中含有鎢時(shí)可使鋼回火穩(wěn)定性、紅硬性和抗腐蝕能力大大增加，現(xiàn)在工業(yè)上生產(chǎn)的性能優(yōu)異的合金工具鋼、高速工具鋼、熱鍛模具鋼、結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、耐熱鋼和磁鋼等都添加了鎢等．有統(tǒng)計(jì)報(bào)導(dǎo)鎢產(chǎn)量的20%以上是用于這方面的．

鎢的另一重要用途，也就是在火箭、導(dǎo)彈、返回式宇宙飛船以及原子能反應(yīng)堆等尖端科學(xué)上的重要應(yīng)用．這是由于鎢具有優(yōu)異的物理、機(jī)械、抗腐蝕和核性能的原因．如鎢合金在1900℃的高溫下，強(qiáng)度仍有44公斤/毫米2，在這樣高溫下，無(wú)論是鋼還是耐熱的超級(jí)合金也都熔化成液體了，鎢主要用來(lái)制造不需要冷卻的各種類型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)喉襯；用滲銀鎢做成噴管可經(jīng)受3100℃以上的高溫，用于多種類型的導(dǎo)彈和飛行器；用鎢纖維復(fù)合材料制作的火箭噴管能耐3500℃或更高溫度在化工工業(yè)中可做耐腐蝕設(shè)備和部件，可做潤(rùn)滑劑、顏料和各種反應(yīng)的催化劑。

因?yàn)樵阪u極氬弧焊中，其熱量是在極棒和工作物之間產(chǎn)生，而將工作物邊緣熔化且當(dāng)焊道熔池凝固時(shí)必須清潔，接合在一起。

為了能以鎢極氬弧焊得到良好的品質(zhì)的焊道，基本上必須將要焊接的所有 表面和臨近的區(qū)域清潔干凈，如果使用熔填金屬也必須清潔。

另一基本要求是要焊接的組成件的組合，必須牢固的保持在正確 的相關(guān)的 位置上，當(dāng)組合方式是高要求，且工作物薄，形狀復(fù)雜。不使用熔填金屬焊接或使用自動(dòng)焊接時(shí)，需使用的裝置具。

鎢極氬弧焊起弧

通常使用“起弧”的方法是引起電子發(fā)射和氣體離子化開始的方式；可經(jīng)由能化的電極棒接觸工作物且快速抽回到其所需的電弧長(zhǎng)度，或使用導(dǎo)弧，或使用在電極棒和工作物之間產(chǎn)生高頻火花的輔助裝置引弧，而得到此放射和離子的能量；電極棒從工作物上做機(jī)械式的抽回方式只能用于直流電焊機(jī)的機(jī)械化的焊接，然而，導(dǎo)弧起動(dòng)方式，可用于手操作和機(jī)械化焊接，但是也只限于直流電焊機(jī)，高頻火花起弧方式可應(yīng)用于交流或直流電焊機(jī)的手操作焊接，許多電焊機(jī)都有產(chǎn)生高頻火花的裝置作起弧和穩(wěn)定電弧。

鎢極氬弧焊電極棒位置

在手操作鎢極氬弧焊中的電極棒和熔填金屬位置表示于圖1中，一旦引弧既保持焊槍使電極棒位于離工作物表面約75o角度處，且指向焊接的方向，開始焊接時(shí)，電弧通常以打圓圈的方式移動(dòng)直到足夠的目材金屬熔化以生產(chǎn)適宜大小的熔池（見圖1a）。當(dāng)達(dá)到適當(dāng)?shù)娜酆蠒r(shí)，將焊槍沿著焊接物接頭的相鄰邊緣逐漸的移動(dòng)。如此漸漸的熔接工作物，當(dāng)熔填金屬是以手操作添加時(shí)經(jīng)常是保持在距工作物表面約15o的角度，且緩慢的進(jìn)入熔池中（見圖1c），必須小心的送入熔填金屬以避免擾亂氣體保護(hù)或接觸電極棒，且因熔填條端部氧化或電極棒的污染。熔填金屬條可持續(xù)的加入或反復(fù)的“侵入”與“抽出”。

熔填金屬能以保持熔填條與焊道成線狀排列的方式持續(xù)加入（時(shí)常使用以V形接頭的多焊道接中）或者以熔填條和焊槍左右擺動(dòng)的方式將熔填條送入熔池（時(shí)常使用以表面加層的一種方式）。

停止焊接時(shí)，將熔填金屬?gòu)娜鄢刂谐榛?，但暫時(shí)的保持在氣體保護(hù)下。以防止熔填金屬氧化，然后在熄弧之前移動(dòng)焊槍至熔池的前方邊緣，將焊槍提升到剛好足以熄弧但又不足以引起熔坑和電極棒污染的高度而斷弧，最佳的操作是以腳踏控制方式逐漸的減少電流而不需提升焊槍。

鎢極氬弧焊電弧長(zhǎng)度

在許多的全自動(dòng)鎢極氬弧焊接應(yīng)用中,使用的電弧長(zhǎng)度約等于3/2倍的電極棒直徑,但可依特定的應(yīng)用而變化，也可依焊工所喜用的選擇而定，然而，電弧長(zhǎng)度越長(zhǎng)，擴(kuò)散到周圍大氣中的熱量越高，而且，長(zhǎng)的電弧通常會(huì)妨礙（至某一程度）焊接的穩(wěn)定進(jìn)行，有一例外是在管路中之“插承接頭”，以官軸在垂直位置的焊接中，長(zhǎng)的電弧可比短的電弧產(chǎn)生較平滑外形的填角焊接。

鎢極氬弧焊操作方式

在手工的和全自動(dòng)的鎢極氬弧焊之間有一個(gè)區(qū)別，即是：手工焊接是以“焊工”做之，全自動(dòng)焊接是以“操作者”做之；例如腳踏控制焊接電流和轉(zhuǎn)換開關(guān)的手工焊接的改良方式都是趨向自動(dòng)焊接的初步發(fā)展；使用持握和帶動(dòng)焊槍以定速或按照計(jì)劃的速度移動(dòng)，且能自動(dòng)調(diào)整電弧電壓（電弧長(zhǎng)度），自動(dòng)開關(guān)和停止之設(shè)備，既構(gòu)成全自動(dòng)焊接。

鎢極氬弧焊焊工技術(shù)

操作人員的選擇和訓(xùn)練主要是取決于使用的設(shè)備之“自動(dòng)程度”，因?yàn)殒u極氬弧焊是最經(jīng)常使用于接合金屬片的配件，且因?yàn)樵谄鋺?yīng)用中，焊工能很容易的處理相當(dāng)輕小的組成件，故而焊工經(jīng)常需花費(fèi)其部分的時(shí)間作清潔，組合裝置固定和虛焊等操作處理，而且除了需要高度的手工技巧，耐心的訓(xùn)練以得到良好品質(zhì)的焊道以外，有時(shí)焊工具有機(jī)械的技術(shù)，將要焊的組合件作適當(dāng)?shù)慕M合和裝置固定。

特定焊接技術(shù)的需要會(huì)隨著由一種焊接方式改為另一種焊接方式而變化，例如一位精以手工操作氣保焊接的焊工，需外加訓(xùn)練才能有資格做鎢極氬弧焊，另外，在某些應(yīng)用中需特別的技術(shù)，例如消耗性背墊環(huán)的安置和焊接和修補(bǔ)焊接等。

鎢極氬弧焊檢驗(yàn)

鎢極氬弧焊的檢驗(yàn)包括所有的非破壞性方式，從金屬片形焊物的表面檢驗(yàn)至較厚焊接物的放射線(X光)和超聲波方式檢驗(yàn),以檢查表面以下（內(nèi)部）較可能發(fā)生的缺陷 。

1.鎢泥可制成任何您想要的形狀。

2.鎢泥具有粘性。

3.鎢泥無(wú)毒性，兒童使用安全。

4.鎢泥可節(jié)約大量時(shí)間，您可以將鎢泥直接制成配重件，無(wú)需繁瑣的加工程序。

5.鎢泥具有防水性，可用于漁具上。