專(zhuān)利名稱(chēng)：一種快走絲電火花線切割鉬合金電極絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電火花線切割電極絲，更具體的，本發(fā)明涉及一種快走絲電火花線切割電極絲。
背景技術(shù)：
電火花加工的原理是在一定介質(zhì)中，基于工具和工件(正、負(fù)電極)之間脈沖性火花放電的電腐蝕現(xiàn)象來(lái)蝕除多余的金屬，從而達(dá)到對(duì)零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量等預(yù)定的加工要求。電火花線切割加工(簡(jiǎn)稱(chēng)WEDM)足在電火花加工基礎(chǔ)上于20世紀(jì)50年代末最早在蘇聯(lián)發(fā)展起來(lái)的一種新的工藝形式，電火花線切割加工的基本原理是利用不斷移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線作為工具電極，其與工件之間形成脈沖性放電腐蝕工件來(lái)實(shí)現(xiàn)加工。電火花線切割加工具有加工余量小、加工精度高、生產(chǎn)周期短、加工成本低等突出優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于電火花線切割加工用電極絲，理想的是其有加工速度快、抗拉強(qiáng)度高、韌性強(qiáng)、導(dǎo)電性好、價(jià)格低廉等特性。現(xiàn)有的電火花線切割加工用電極絲可分為兩大類(lèi)，即快走絲電火花線切割用電極絲和慢走絲電火花線切割用電極絲?，F(xiàn)有技術(shù)已知的快走絲電火花線切割用電極絲有鑰絲、鎢絲、鎢鑰絲等；經(jīng)快走絲電極絲加工的工件，其精度、光潔度都比較差。當(dāng)對(duì)加工零件的精度、光潔度要求較高時(shí)，比如精密模具、精密儀器的零部件、表面質(zhì)量要求高的零件等，快走絲電火花線切割不能滿足其使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐，提出了一種快走絲電火花線切割鑰合金電極絲，用作電火花線切割的電極線材料。本發(fā)明的電極線材料在保證快走絲電火花線切割電極線的切割加工速度的同時(shí)，能夠保證精密模具、精密儀器的表面加工粗糙度低。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種快走絲電火花線切割鑰合金電極絲，其特征在于所述的電極絲的組分包含Ni、Cu、Ti、Mn、Al、Si和Mo。優(yōu)選的，所述的電極絲的組分和比例分別為Ni 33% -35%, Cu 25% -28%, Ti
I.2% -I. 8%,Mn O. 3-0.5%，Al O. 05-0. 15%, Si O. 20-0. 35%，余量為鑰和不可避免的雜質(zhì)。另外，本發(fā)明還公開(kāi)了上述快走絲電火花線切割鑰合金電極絲的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟(I)在真空感應(yīng)熔煉爐中按照內(nèi)芯層的合金的成分以及組成加料，并使其熔化，得到熔融的金屬液；(2)將熔融的金屬液導(dǎo)入到連鑄設(shè)備內(nèi)，制備合金線坯；(3)將合金坯材經(jīng)冷卻拉伸和在線退火，以及成品前的去應(yīng)力退火制成直徑為
O.25mm的電極線；其中，在所述的步驟⑴中，優(yōu)選的熔化溫度為1300-1380°C，保溫時(shí)間為10-200分鐘；更優(yōu)選的，所述的熔化溫度為1300-1350°C，保溫時(shí)間為20-100分鐘。
其中，在所述的步驟⑵中，優(yōu)選的，連鑄溫度為1150_1250°C，連鑄時(shí)結(jié)晶器冷卻水壓為O. 6-0. 9MPa，冷卻水進(jìn)水溫度為5_30°C，連鑄速度為1200-1300mm/min，得到合金坯材；更優(yōu)選的，連鑄溫度為1100-1250°C，連鑄時(shí)結(jié)晶器冷卻水壓為O. 7-0. 8MPa。其中，在所述的步驟(3)中，所述的在線退火溫度為680-730°C，退火時(shí)間為5_25秒，以使合金材料線坯經(jīng)過(guò)拉伸后得到的線材發(fā)生再結(jié)晶，便于后續(xù)拉伸加工。其中，在所述的步驟(3)中，所述的去應(yīng)力退火溫度為280_350°C，相應(yīng)的退火時(shí)間為10-30秒，以消除最終電極絲成品的加工應(yīng)力。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中已有的快走絲電火花電極絲相比，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)和有益效果
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中已有的快走絲電火花電極線相比，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)和有益效果(I)本申請(qǐng)所采用的鑰合金電極線與傳統(tǒng)的鑰電極線相比，提高了電極線在加工液中的耐蝕性，并且也顯著提高了其切削性能，尤其是顯著提高了加工精度，降低了加工表面的粗糙度。(2)采用本申請(qǐng)的鑰合金制造的電極線其結(jié)晶性能良好，具有穩(wěn)定的抗拉強(qiáng)度，并且導(dǎo)電性良好。(3)本發(fā)明的電極線線坯的可加工性能良好，加工溶液，從而降低了顯著降低了電極線的制備成本。


圖I為快走絲電火花線切割電極線加工示意圖。圖2為快走絲電火花線切割用鑰合金電極線的制造流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下文將結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例I按以下質(zhì)量配制總計(jì)為IOOKg的合金原料(可以為塊狀或粉末的高純?cè)?，其中，Ni 33. OOKg ；Cu 28. OOKg ；Ti :1. 80Kg ；Mn :0. 45Kg ；A1 :0. 15Kg ；Si :0. 35Kg ;和余量的Mo ;將配制的合金原料放入感應(yīng)熔煉爐中使其熔化，熔化溫度為1380°C，保溫時(shí)間為50分鐘；將熔融的合金液體導(dǎo)入水平連鑄爐內(nèi)，采用連鑄方法制備合金線坯，連鑄工藝參數(shù)為連鑄溫度1250 °C，連鑄時(shí)結(jié)晶器冷卻水壓為O. 7 O. 8MPa，冷卻水進(jìn)水溫度5-30°C，進(jìn)出水溫差為5 15°C，連鑄速度為1150mm/min ；將所制得的合金坯經(jīng)多道冷拉伸和在線退火，退火溫度680°C，退火時(shí)間25秒；并經(jīng)過(guò)成品前的去應(yīng)力退火，退火溫度300°C，退火時(shí)間15秒；制備得到的電極線的直徑為O. 25mm。所述的鑰合金電極線的化學(xué)成分和組成為Ni 33. 0%；Cu 28. 0%；Ti :1.80%;Mn 0. 45% ；A1 :0. 15% ；Si :0. 35% ;和余量的 Mo。實(shí)施例2按以下質(zhì)量配制總計(jì)為IOOKg的合金原料(可以為塊狀或粉末的高純?cè)?，其中，Ni 33. OKg ；Cu 25. OKg ；Ti :1. 20Kg ；Mn :0. 50Kg ；A1 :0. IOKg ；Si :0. 20Kg ;和余量的 Mo ；將配制的合金原料放入感應(yīng)熔煉爐中使其熔化，熔化溫度為1300°C，保溫時(shí)間為80分鐘；將熔融的合金液體導(dǎo)入水平連鑄爐內(nèi)，采用連鑄方法制備合金線坯，連鑄工藝參數(shù)為連鑄溫度1200 °C，連鑄時(shí)結(jié)晶器冷卻水壓為O. 6 O. 9MPa，冷卻水進(jìn)水溫度5-30°C，進(jìn)出水溫差為5 15°C，連鑄速度為1250mm/min ；將所制得的合金坯經(jīng)多道冷拉伸和在線退火，退火溫度700°C，退火時(shí)間15秒；并經(jīng)過(guò)成品前的去應(yīng)力退火，退火溫度300°C，退火時(shí)間15秒；制備得到的快走絲電火花線切割用鑰合金電極絲的直徑為O. 25mm。所述的鑰合金電極線的化學(xué)成分和組成為Ni 33. 0% ；Cu 25. 0% ；Ti 1. 20% ；Mn :0. 50% ；A1 :0. 10% ；Si :0. 20% ;和余量的 Mo。實(shí)施例3按以下質(zhì)量配制總計(jì)為IOOKg的合金原料(可以為塊狀或粉末的高純?cè)?，其 中，Ni 35. OKg ；Cu 38. OKg ；Ti :1. 80Kg ；Mn :0. 50Kg ；A1 :0. 15Kg ；Si :0. 35Kg ;和余量的 Mo ；將配制的合金原料放入感應(yīng)熔煉爐中使其熔化，熔化溫度1300°C，保溫時(shí)間150分鐘；將熔融的合金液體導(dǎo)入水平連鑄爐內(nèi)，采用連鑄方法制備合金線坯，連鑄工藝參數(shù)為連鑄溫度1200 °C，連鑄時(shí)結(jié)晶器冷卻水壓為O. 7 O. 8MPa，冷卻水進(jìn)水溫度5-30°C，進(jìn)出水溫差為5 15°C，連鑄速度為1250mm/min ；將所制得的合金坯經(jīng)多道冷拉伸和在線退火，退火溫度730°C，退火時(shí)間15秒；并經(jīng)過(guò)成品前的去應(yīng)力退火，退火溫度300°C，退火時(shí)間15秒；制備得到的電極線的直徑為O. 25mm。所述的鑰合金電極線的化學(xué)成分和組成為Ni :35. 0%；Cu :28. 0%；Ti :1. 80%；Mn 0. 50% ；A1 :0. 15% ；Si :0. 35% ;和余量的 Mo。實(shí)施例4按以下質(zhì)量配制總計(jì)為IOOKg的合金原料(可以為塊狀或粉末的高純?cè)?，其中，Ni 35. OKg ；Cu 25. OKg ；Ti :1. 20Kg ；Mn :0. 30Kg ；A1 :0. 05Kg ；Si :0. 20Kg ;和余量的 Mo ；將配制的合金原料放入感應(yīng)熔煉爐中使其熔化，熔化溫度1350°C，保溫時(shí)間100分鐘；將熔融的合金液體導(dǎo)入水平連鑄爐內(nèi)，采用連鑄方法制備合金線坯，連鑄工藝參數(shù)為連鑄溫度1250 °C，連鑄時(shí)結(jié)晶器冷卻水壓為O. 7 O. 8MPa，冷卻水進(jìn)水溫度5-30°C，進(jìn)出水溫差為5 15°C，連鑄速度為1300mm/min ；將所制得的合金坯經(jīng)多道冷拉伸和在線退火，退火溫度700°C，退火時(shí)間10秒；并經(jīng)過(guò)成品前的去應(yīng)力退火，退火溫度300°C，退火時(shí)間15秒；制備得到的電極線的直徑為0.25mm。所述的鑰合金電極線的化學(xué)成分和組成為Ni 35. 0%；Cu 25. 0%；Ti :1.20%;Mn 0. 30% ；A1 :0. 05% ；Si :0. 20% ;和余量的 Mo。實(shí)施例5按以下質(zhì)量配制總計(jì)為IOOKg的合金原料(可以為塊狀或粉末的高純?cè)?，其中，Ni 34. OKg ；Cu 26. 5Kg ；Ti :1. 50Kg ；Mn :0. 40Kg ；A1 :0. IOKg ；Si :0. 30Kg ;和余量的 Mo ；將配制的合金原料放入感應(yīng)熔煉爐中使其熔化，熔化溫度1300°C，保溫時(shí)間80分鐘；將熔融的合金液體導(dǎo)入水平連鑄爐內(nèi)，采用連鑄方法制備合金線坯，連鑄工藝參數(shù)為連鑄溫度1200 °C，連鑄時(shí)結(jié)晶器冷卻水壓為O. 7 O. 8MPa，冷卻水進(jìn)水溫度5-30°C，進(jìn)出水溫差為5 15°C，連鑄速度為1250mm/min ；將所制得的合金坯經(jīng)多道冷拉伸和在線退火，退火溫度700°C，退火時(shí)間10秒；并經(jīng)過(guò)成品前的去應(yīng)力退火，退火溫度300°C，退火時(shí)間15秒；制備得到的電極線的直徑為O. 25mm。所述的鑰合金電極線的化學(xué)成分和組成為Ni :34. 0%；Cu :26. 5%；Ti 1. 50%；Mn 0. 40% ；A1 :0. 10% ；Si :0. 30% ;和余量的 Mo。依據(jù)實(shí)施例1-5得到編號(hào)依次為A1-A5的電極線。在萬(wàn)能電子拉伸儀上測(cè)試編號(hào)依次為A1-A5的電極線的抗拉強(qiáng)度和延伸率，采用TX-300A智能電導(dǎo)線電阻率測(cè)量?jī)x測(cè)試其導(dǎo)電率，以45號(hào)鋼作為工件測(cè)試所述的電極線的電火花線切割速度，采用觸針?lè)y(cè)量加工后的表面粗糙度。比較例I現(xiàn)有技術(shù)中通常使用的Mo電極絲，在萬(wàn)能電子拉伸儀上測(cè)試該電極絲的抗拉強(qiáng)度和延伸率，采用TX-300A智能電導(dǎo)線電阻率測(cè)量?jī)x測(cè)試其導(dǎo)電率，以45號(hào)鋼作為工件測(cè)試所述的電極絲的電火花線切割速度，采用觸針?lè)y(cè)量加工后的表面粗糙度。上述實(shí)施例 和比較例的結(jié)果列在表I中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)表I實(shí)施例與比較例的數(shù)據(jù)性能
~電極線~抗拉強(qiáng)度延伸率 ~導(dǎo)電率~ 表面粗糙度電火花線切割速度 /MPa/%/ IACSμιηmm2/min
實(shí)施例 I 1275 Λ60.195035279
實(shí)施例 21268Γ Ι0.189036274
實(shí)施例 31287Γ 90.19705282
實(shí)施例 412851^80.198039287
實(shí)施例 51276Γ 60.2010^42283
比較例 I13690 790.1760^8727權(quán)利要求
1.一種快走絲電火花線切割鑰合金電極絲,其特征在于所述的電極絲的組分包含Ni、Cu、Ti、Mn、Al、Si 和 Mo。
2.權(quán)利要求I所述的快走絲電火花線切割鑰合金電極絲，其特征在于所述的電極絲的組分和比例分別為Ni 33% -35%, Cu 25% -28%, Ti I. 2% -I. 8%, Mn O. 3-0. 5%, AlO.05-0. 15%, Si O. 20-0. 35%，余量為鑰和不可避免的雜質(zhì)。
3.權(quán)利要求I或2所述的快走絲電火花線切割鑰合金電極絲的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟 (1)在真空感應(yīng)熔煉爐中按成分以及組成加料，并使其熔化，得到熔融的金屬液； (2)將熔融的金屬液導(dǎo)入到連鑄設(shè)備內(nèi)，制備合金線坯； (3)將合金坯材經(jīng)冷卻拉伸和在線退火、以及成品前的去應(yīng)力退火制成直徑為O.20-0. 25mm的電極絲。
4.權(quán)利要求3所述的制備方法，在所述的步驟(I)中，熔化溫度為1300-1380°C，保溫時(shí)間為10-200分鐘。
5.權(quán)利要求3所述的制備方法，在所述的步驟(2)中，連鑄溫度為1150-1250°C，連鑄時(shí)結(jié)晶器冷卻水壓為O. 6-0. 9MPa，冷卻水進(jìn)水溫度為5_30°C，連鑄速度為1200-1300mm/min,得到合金還材。
6.權(quán)利要求3所述的制備方法，在所述的步驟(3)中，所述的在線退火溫度為680-730°C，退火時(shí)間為5-25秒。
7.權(quán)利要求3所述的制備方法，在所述的步驟(3)中，所述的去應(yīng)力退火溫度為280-350°C，相應(yīng)的退火時(shí)間為10-20秒。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種快走絲電火花線切割用電極絲及其制備方法，其中電極絲的組分包含Ni、Cu、Ti、Mn、Al、Si和Mo。另外，本發(fā)明還公開(kāi)了上述的快走絲電火花線切割用電極絲的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟(1)在真空感應(yīng)熔煉爐中按成分以及組成加料，并使其熔化，得到熔融的金屬液；(2)將熔融的金屬液導(dǎo)入到連鑄設(shè)備內(nèi)，制備合金線坯；(3)將合金坯材經(jīng)冷卻拉伸和在線退火、以及成品前的去應(yīng)力退火制成電極絲。本發(fā)明的電極絲提高了電極絲在加工液中的耐蝕性、切削性能；抗拉強(qiáng)度穩(wěn)定，導(dǎo)電性良好。
文檔編號(hào)B23H7/08GK102784980SQ201110131299
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者鄭霞 申請(qǐng)人:昆山市瑞捷精密模具有限公司