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模具技术

中走丝线切割加工中模具表面变质层的分析


时间:2015-09-22 10:00 来源:未知  作者:hydma  点击:


         中走丝线切割加工是利用瞬间放电能量的热效应,使工件材料熔化、蒸发达到尺寸要求的加工方法。由于线切割的工作液多采用具有介电作用的液体,因此在加工过程中还伴有一定的电解作用。切割时的热效应和电解作用,通常使加工表面产生一定厚度的变质层,如表层硬度降低,出现显微裂纹等,致使中走丝线切割加工的模具易发生早期磨损,直接影响模具冲裁间隙的保持以及模具刃口容易崩刃,缩短了模具的使用寿命。对于碳钢来说,工件表面的熔化层(变质层由熔化凝固层与热影响层组成)在金相照片上呈现白色,有成为白层。它与基体金属完全不同,是一种树枝状的淬火铸造组织,与内层的结合也不甚牢固。它主要由马氏体、大量晶粒极细的残余奥氏体和某些碳化物组成。中走丝线切割二变质层的影响因素
        1、工件材料的金相组织及元素成份由于电火花的放电作用,使工件材料表面层的金相组织发生了明显的变化,形成不连续的。厚度不均匀的变质层。它与工件材料、电极丝材料、脉冲电源和工作液等到参数有关。经金相组织分析,变质层中残留了大奥氏体。在使用钼丝电极丝和含碳工作液时,经光谱分析和电子探针检测,在变质层内,钼和碳元素的含量大幅度增加;而使用铜丝电极丝和去离子水的工作液时,发现变质层内铜元素含量增加,而无渗碳现象。
         2、变质层的厚度通常,变质层的厚度随脉冲能量的增大而变厚。因电火花放电过程的随机性,在相同的加工条件下,变质层的厚度往往是不均匀的,从有关试件所测得的变质层厚度的数据表明,中走丝线切割电规准对变质层厚度有明显的影响。例如:电极丝为黄铜丝,低速走丝(0.6m/s)加工电压60V,电流5.5A,变质层厚度最大值为20.0μm,平均增为13.8μm。
        3、显微硬度明显下降,并出现显微裂纹由于变质层金相组织和元素含量的变化,使工件表面的显微硬度明显下降。例如在去离子水中进行70HV下降到线切割加工后的670HV,通常在距表面十几微米的深度内出现了线切割的软化层。同时,表面变质层一般存在拉应力,会出现显微裂纹。尤其是切割硬质合金时,在常规的电规准参数条件下,更容易出现裂纹,并存在空洞。危害极大。

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