高壓水射流技術在如今的石油工程中運用已經越來越廣泛。要使得射流具有連續破岩能力，首先要保證的就是較小規格的噴嘴能夠集中最大的水利能量，使得其能夠鑽出較大孔徑，以避免返回的流體阻滯了後續射流。而硬質合金雙射流噴嘴克服了旋轉射流衰減速度快以及有效噴距短的缺陷與錐形射流有效噴距長得優勢有機結合，擴大了射流接觸面，增強了射流能量，鑽出的孔徑也比普通噴嘴大出多倍，因此其具有廣闊而長遠的應用前景。硬質合金雙射流噴嘴整體結構是由一個錐形噴嘴和一個導向葉輪噴嘴組合而成的，其入口錐度約為30°。旋轉的流體流線是一條對數螺旋線。同時為了使流體在導向葉輪噴嘴流道中的水利損失最小，導向葉輪噴嘴的流道形狀應與流體的流線相一致。













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GTAW - Gas Tungsten Arc Weld也可以叫做鎢極惰性氣體保護焊Tungsten Inert Gas（TIG）。

（1該實驗設計了高壓環境下的GTAW試驗裝置，該裝置主要由高壓氣體管路系統、高壓環境氣體調配儲罐、高壓焊接試驗艙、焊接過程高速攝像系統、高壓環境氣體測控系統、艙內場景與焊接過程監控系統和全位置自動焊機七部分組成。

（2本次試驗進行了高壓環境下的電弧穩定性試驗，其結果顯示，在0.2/0.4/0.7MPa下，GTAW電弧均能穩定燃燒。

（3此次試驗也顯示了影響電弧的穩定性幾個因素，包括工件表面狀態、鎢電極、保護氣體效果因素。鎢電極的損壞也會嚴重影響電弧的穩定性。

電弧穩定性指的是電弧保持穩定燃燒而不產生斷弧、飄移和電弧偏吹等的程度。



 

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通過高壓環境下GTAW電弧穩定性試驗，可以知道很多因素都可以影響電弧的穩定性，包括保護氣體效果、鎢電極和工件表面狀態等因素。本文主要講的是保護氣體效果對電弧穩定性的影響。

氣體保護效果也會影響電弧的穩定性。在一定條件下，氣體流量和噴嘴直徑有一個最佳範圍，這個時候的氣體保護效果最好，則焊件上的有效保護區域也最大。若氣體流量過低，則氣流排除周圍空氣的能力較弱，從而其保護效果就會比較差；若流量過大，則氣體排出時容易形成紊流並將空氣捲入，從而降低保護效果。在氣體流量一定時，若噴嘴直徑過小，則保護區域也比較小，且會因氣流速度過高而導致紊流的形成；若噴嘴直徑過大，則其不僅會妨礙觀察，而且會導致流速過低，也就是說，保護效果也不是很好。另外，此試驗是在高壓環境下進行的，還需要考慮環境壓力（空氣）對保護氣體 - 氬氣的影響，可以採取的措施：保證環境空氣的壓力小於氬氣的壓力。



 

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高壓環境下GTAW電弧穩定性試驗表明，電弧的穩定性的影響因素有很多，例如，工件表面狀態、鎢電極、保護氣體效果等因素。本文主要描述的是工件表面狀態對電弧穩定性的影響。

工件表面狀態會影響電弧的穩定性。GTAW對工件/焊絲表面的油污、氧化膜特別敏感，若其表面存在油污、氧化膜等，則電弧不能夠引弧或穩定燃燒。所以，在焊接之前，必須清理焊件的接頭附近和焊絲表面以除去金屬表面的油脂、濕氣、氧化膜和污垢等雜物，從而保證引弧和電弧的穩定燃燒。清理方法可以分為以下幾種，可根據材料選用其一。

（1）化學清理。對焊絲的清理一般採用化學清理法，其效果好且生產效率高。對於不同金屬材料，它們採用的化學清理劑和工藝程式都各不相同，可以依據相關說明進行清理。清理後的焊件和焊絲必須妥善放置與保管，一般需要在24小時內用完。如果在存放過程中弄髒或放置時間超過規定時間，則其在焊接前還需要重新清理一次。該法適用於批量和小型的零件。

（2）機械清理。採用該種方法簡單易行且效果較好，通常可以用鋼絲刷、砂布打磨、電動鋼絲輪、吹砂式拋光和刮刀等方法。然後，再用丙酮去除油污。

（3）化學 - 機械清理，如果是大型的工件，則採用化學清理往往不能夠徹底清理乾淨，所以，在焊前還需要用刮刀和鋼絲輪在焊接坡口邊緣再清理一次。


 

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高壓焊接實驗的試驗結果（三種壓力下）

由上表可知，在三種不同壓力狀態下，都可以得到穩定的燃燒電弧。通過高壓環境下GTAW電弧穩定性試驗可以發現，諸多因素都會影響電弧的穩定性，比如，鎢電極、工件表面狀態、保護氣體效果等因素。本文主要講的是鎢電極對電弧穩定性的影響。

因為鎢電極會直接影響電弧的穩定性，所以，我們選用具有大的發射電流、良好的抗燒蝕性能和無污染的鎢鑭電極作為電極材料。鎢極端部的形狀是一個重要的工藝參數，一般情況下，要根據所用的焊接電流種類（大電流/小電流）選用不同的端部形狀。在小電流條件下，焊接選用的是小直徑的鎢電極和小錐角，這可以使得電弧比較容易引燃和穩定；在大電流條件下，焊接時，適當增大錐角可避免尖端過熱而熔化，從而減少損耗，並能夠達到防止電弧往上擴展而影響陰極斑點的穩定性的效果。鎢電極在使用過程中需要經常用砂輪/專用的鎢極磨削機進行修整。鎢電極的損壞也會影響電弧的穩定性，解決方法：選擇比較好的電極材料；選用合適的焊接參數；機械結構合理。



 

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試驗材料：

（1）母材：API 5L X56輸送管線鋼，尺寸： 168.3mm（外徑）×9.5mm（厚度）。

API 5L X56管線鋼的化學成分 （%）

API 5L X56管線鋼管的力學性能

電極採用的是鑭鎢電極，因為其具有抗燒蝕性能好、發射電流大和無污染等優點。研究表明鑭鎢電極具有最突出的使用性能。（1）具有最佳引弧性能且其引弧電壓值最小；（2）在燃弧時間較長時，鑭鎢電極的工作溫度低，對燒損的抵抗力最大，保持尖端形狀的時間最長，電子發射本領最高。（3）添加2%氧化鑭的電極具有良好的可加工性。

環境條件：高壓焊接試驗艙（容積5.5m3；最高工作壓力1.0MPa；設計壓力1.5MPa）；高壓環境氣體調配儲罐（容積5.5m3；最高工作壓力4.4MPa；設計壓力4.85MPa）；CPLMS1000-25K CCD&CMOS高速數位攝像機（最大可達25000ftp）；QWZH——315型全位置自動焊機，該焊機的控制精度高。



 

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GTAW，英文全稱為Gas Tungsten Arc Weld，是非熔化極氣體保護焊的種類之一，也稱為鎢極惰性氣體保護焊（TIG，即Tungsten Inert Gas），類似於熔化極氣體保護焊，相異點在於GTAW的電極是用鎢製成的，為鎢電極，熔點很高，並可以承受較高溫度。因為它在焊接過程中不會熔化，所以也就不會有損耗，保護氣體充當焊劑，若有需要，填充棒料可被用來給焊縫提供金屬。鎢極氬弧焊幾乎可以焊接所有的金屬，其中，包括大部分的鋼、銅、鎂合金、鋁合金，部分的銀、金、黃銅、青銅和鈦，利用該工藝焊接出來的焊件（薄板等）具有高品質。以下是關於本文提到的部分辭彙的內容：

熔化極氣體保護焊（GMAW，即Gas Metal Arc Welding）指的是，利用焊絲和待焊接工件間產生的電弧作為熱源，從而將金屬熔化的焊接方法。它有MAG焊（熔化極活性氣體保護電弧焊）、MIG焊（惰性氣體保護金屬極電弧焊）和CO2焊，也有將CO2焊劃到MAG焊類的。

保護氣體指的是，在焊接過程中，使高溫金屬免受外界氣體侵害的氣體，用於保護金屬熔滴、熔池和焊縫區。

焊劑也稱為釺劑，泛指第三種可以用來降低母材和釺料介面張力的所有物質，包括熔鹽、有機物、金屬蒸汽和活性氣體等，即除去母材和釺料外的其他物質。



 

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使用海竿時，如果落點能做到準確的話，既可以把釣組送進窩子，提高上魚的概率，又可以補充窩子，為以後的垂釣創造條件，而且在抬竿子時，落在釣點的魚餌能補充窩子，增加集魚的功效。有人大概要問了，怎樣使海竿的落點準確?怎樣使海竿打得遠?

首先便要瞭解海竿的打竿原理。一組魚鉤，一個鎢合金漁墜子，再加上一大團魚餌，在空中飛行幾十米甚至將近一百米的動力，就是打竿時產生的離心力，離心力的大小決定了飛行的距離。所以，只要掌握了離心力的飛行方向和速度，就可以控制落點的距離遠近和準確。

其次打竿時要先確定一個固定的參考物，讓所有的魚竿都以同樣的力量依照參考物打到同一個落點上。要做到這點，只要做到四點一線就可以了。所謂四點一線就是：身後的竿尖到您的身體，再到打到身前的竿尖以及對岸的參照物在同一直線上。注意舉起的魚竿必須與地面垂，傾斜著打竿落點很難掌握。這是保持落點準確的最重要因素。保持同一打竿姿勢和相同的力量，對掌握落點來說是最重要的。

然後海竿最好是選擇同一長度和硬度的，這樣可以避免因為魚竿的軟硬不同而造成的距離差距。因為不同長度的魚竿所產生的離心力是有很大差別的，使用同樣的力量打竿，它們竿尖的運行速度是不一樣，長竿子的運行速度要快於短竿子。此外，釣組也最好是同一重量的，鉛墜和魚鉤的型號也最好是同一重量的，連釣餌的重量也最好一樣，因為只要有一點點的不同，都會產生不同的離心力。

最後要使用同一種魚輪。不同的海竿輪有不同的直徑和寬度，魚輪線槽的深度也是有差別的，這對釣線離開魚輪也是有影響的，因為釣線和它們之間會產生不同的摩擦係數，從而影響釣組的飛行距離。尤其是線槽的深度不同，決定了摩擦的時間不同，摩擦時間越長，消耗的功能越多，打出的距離越近。所以在相同的魚輪上纏繞長度相同的釣線，也是要注意的一個問題。如果魚輪很大，需要纏繞很多魚線才能纏滿，為了減少摩擦和便於收線，建議先用一些廢線纏在魚輪上，佔據一些空間，然後再纏上好線，操作時就會減少一些麻煩。

在這個過程中建議使用對環境無害的鎢合金漁墜子，因為鎢合金漁墜子是高密度、小體積的漁墜子，同時保證了重量，這樣一來可以促進海竿落點的準確性。並且鎢合金漁墜子是物理性能非常穩定的，它不與任何物質產生反應，所以具有防腐蝕性，可以增加漁墜子的壽命。

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今日稀土市場行情平淡，商家或報價平穩或不報價，不少商家表示本周接到的問詢量並不大，實質成交無新增。

現時鐠釹類產品價格持穩，如鐠釹金屬，現時據包頭地區商家報價，鐠釹帶票現款29.3萬元/噸，倉庫現貨充足，成交量相比上月有提升，但並非表示下游需求已提振。贛州地區鐠釹金屬主流價格也維持在29.5萬左右，較低的29.2萬。另外釹鐵硼廢料回收情况暫時未好轉，贛州某分離廠駐寧波地區人員透露近期廢料回收比較少，廠家多數不願此時賣貨。

鏑、鋱類產品市場，近期氧化鏑報價平穩在125萬元左右/噸，不想出貨的供應商報價略高2萬左右，成交比較冷清。現時鏑鐵市場行情平穩，據贛州地區商家報價鏑鐵帶票126萬元/噸，有貿易商家認為廠家價格虛高。金屬級氧化鋱報價小幅走低，含稅報價在240-250萬/噸。

鉺、釓等氧化物近期價格一直僵持，據贛州地區貿易商表示近期一直未調整報價，問詢冷清，雖然有少量氧化鉺的交易，但成交價格下滑。釓類產品價格持穩，買賣僵持，氧化釓現時帶票報價6-6.2萬/噸，願意出貨的商家極少。

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黑鎢礦選礦最主要的選別工藝是重選。多級跳汰、多級搖床、中礦再磨以及細泥單獨處理是黑鎢選礦的工藝流程，其中跳汰早收和搖床丟尾是重選的核心。黑白鎢共生的礦石也用強磁選和浮選的流程。

黑鎢具有弱磁性，也廣泛應用磁選工藝。湖南柿竹園 380 選廠採用了類似流程，不但回收了磁鐵精礦，而且提高了鎢精礦的品質，取得了良好的經濟效益。張銦針對黑、白鎢互含影響彼此精礦品質的問題，進行了黑、白鎢的分離研究。磁選用的是 SQC-2-1100 濕式強磁選機，得到了特級黑、白鎢精礦。Slon-1000 立環脈動高梯度磁選機通風防塵收集的細粒鎢粉塵已經獲得較好的效果。此種試料粒度細 (-0.074 mm 占 80%)，黑鎢占 74%，白鎢占 26%。當給礦品位 4.6% 時，可獲得鎢精礦品位 59.55%，回收率為 77.88%，其中黑鎢回收率達 89.08%。對湖南瑤崗仙鎢礦的鎢細泥採用高梯度磁選機一次粗選、一次精選和二次掃選的磁選流程試驗，當給礦品位 0.43% 時，獲得精礦品位 21.89 %，鎢細泥回收率為 77.11%。柿竹園礦應用 CF 法浮選獲得含 WO₃ 62.41% 的黑、白鎢混合精礦，經弱磁—高梯度磁選工藝進行黑、白鎢分離，獲得磁選黑鎢精礦品位為 WO₃ 66.16%，黑鎢礦的總回收率達 81.06%。

 

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