中走絲線切割加工中模具表面變質層的分析
時間:2015-09-22 10:00:51來源:未知 點擊:0
中走絲線切割加工是利用瞬間放電能量的熱效應，使工件材料熔化、蒸發達到尺寸要求的加工方法。由于線切割的工作液多采用具有介電作用的液體，因此在加工過程中還伴有一定的電解作用。切割時的熱效應和電解作用，通常使加工表面產生一定厚度的變質層，如表層硬度降低，出現顯微裂紋等，致使中走絲線切割加工的模具易發生早期磨損，直接影響模具沖裁間隙的保持以及模具刃口容易崩刃，縮短了模具的使用壽命。對于碳鋼來說，工件表面的熔化層（變質層由熔化凝固層與熱影響層組成）在金相照片上呈現白色，有成為白層。它與基體金屬完全不同，是一種樹枝狀的淬火鑄造組織，與內層的結合也不甚牢固。它主要由馬氏體、大量晶粒極細的殘余奧氏體和某些碳化物組成。中走絲線切割二變質層的影響因素
1、工件材料的金相組織及元素成份由于電火花的放電作用，使工件材料表面層的金相組織發生了明顯的變化，形成不連續的。厚度不均勻的變質層。它與工件材料、電極絲材料、脈沖電源和工作液等到參數有關。經金相組織分析，變質層中殘留了大奧氏體。在使用鉬絲電極絲和含碳工作液時，經光譜分析和電子探針檢測，在變質層內，鉬和碳元素的含量大幅度增加；而使用銅絲電極絲和去離子水的工作液時，發現變質層內銅元素含量增加，而無滲碳現象。
2、變質層的厚度通常，變質層的厚度隨脈沖能量的增大而變厚。因電火花放電過程的隨機性，在相同的加工條件下，變質層的厚度往往是不均勻的，從有關試件所測得的變質層厚度的數據表明，中走絲線切割電規準對變質層厚度有明顯的影響。例如：電極絲為黃銅絲，低速走絲（0.6m/s）加工電壓60V，電流5.5A，變質層厚度最大值為20.0μm,平均增為13.8μm。
3、顯微硬度明顯下降，并出現顯微裂紋由于變質層金相組織和元素含量的變化，使工件表面的顯微硬度明顯下降。例如在去離子水中進行70HV下降到線切割加工后的670HV，通常在距表面十幾微米的深度內出現了線切割的軟化層。同時，表面變質層一般存在拉應力，會出現顯微裂紋。尤其是切割硬質合金時，在常規的電規準參數條件下，更容易出現裂紋，并存在空洞。危害極大。
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