線切割加工中模具表面變質(zhì)層的問(wèn)題
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zhwedm 發(fā)布時(shí)間：2010-12-01 19:07:05
數(shù)控電火花線切割機(jī)床加工模具已在模具制造中得到廣泛應(yīng)用。然而，線切割加工時(shí)也會(huì)對(duì)模具表面造成某些負(fù)面影響，在線切割的瞬時(shí)高溫和工作液的快速冷卻作用下，模具表面經(jīng)線切割后會(huì)形成變質(zhì)層，使表面硬度下降，并產(chǎn)生顯微裂紋等弊病，嚴(yán)重影響模具的制造質(zhì)量和使用壽命，應(yīng)引起足夠重視。
一 變質(zhì)層的形成
電火花線切割是利用瞬間放電能量的熱效應(yīng)，使工件材料熔化、蒸發(fā)達(dá)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(guò)程中還伴有一定的電解作用。切割時(shí)的熱效應(yīng)和電解作用，通常使加工表面產(chǎn)生一定厚度的變質(zhì)層，如表層硬度降低，出現(xiàn)顯微裂紋等，致使線切割加工的模具易發(fā)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(duì)于碳鋼來(lái)說(shuō)，工件表面的熔化層（變質(zhì)層由熔化凝固層與熱影響層組成）在金相照片上呈現(xiàn)白色，有成為白層。它與基體金屬完全不同，是一種樹(shù)枝狀的淬火鑄造組織，與內(nèi)層的結(jié)合也不甚牢固。它主要由馬氏體、大量晶粒極細(xì)的殘余奧氏體和某些碳化物組成。
二 變質(zhì)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(fā)生了明顯的變化，形成不連續(xù)的。厚度不均勻的變質(zhì)層。它與工件材料、電極絲材料、脈沖電源和工作液等到參數(shù)有關(guān)。經(jīng)金相組織分析，變質(zhì)層中殘留了大奧氏體。在使用鉬絲電極絲和含碳工作液時(shí)，經(jīng)光譜分析和電子探針檢測(cè)，在變質(zhì)層內(nèi)，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(shí)，發(fā)現(xiàn)變質(zhì)層內(nèi)銅元素含量增加，而無(wú)滲碳現(xiàn)象。
2、變質(zhì)層的厚度 通常，變質(zhì)層的厚度隨脈沖能量的增大而變厚。因電火花放電過(guò)程的隨機(jī)性，在相同的加工條件下，變質(zhì)層的厚度往往是不均勻的，從有關(guān)試件所測(cè)得的變質(zhì)層厚度的數(shù)據(jù)表明，線切割電規(guī)準(zhǔn)對(duì)變質(zhì)層厚度有明顯的影響。例如：電極絲為黃銅絲，低速走絲（
來(lái)源：蘇州中航長(zhǎng)風(fēng)數(shù)控機(jī)床有限公司
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