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收藏词条   编辑词条 电火花线切割加工中如何避免被加工模具产生裂纹

创建时间:2008-08-02

电火花加工是利用放电热进行加工。模具材料表面因放电高温而融化,然后急冷,结果就生成了变质层(又称热影响层),变质层由熔融再凝固层、再淬火层及再回火层组成。由于腐蚀液几乎不能对熔融再凝固层腐蚀而且成白色,又被称之为白亮层,该层与铸造组织类似,且常常产生许多微观裂纹。这种微观裂纹是由于金属从熔化状态突然急冷凝固,因材料收缩而产生的拉伸热应力造成的。再凝固层的厚度,因加工条件不同而异,切割速度越快则越厚,而且几乎不受切割加工前热处理状态的影响。

再淬火层是未被熔化但被加热至相变点以上而急冷的,该层的厚度比凝固层薄。过热淬火组织很脆,对裂纹十分敏感,通过再次回火可以减小这种特性。再回火层是钢加热到回火温度以上、相变点以下的温度范围内形成的软化层,其硬度比内部还低。

电极丝主要成分为铜(Cu),线切割时固熔于被切割材料而生成较软的Fe-Cu固熔体,再淬火层也不明显,不仅加工层的残余应力位释放,而且模具本体中残余应力也很高,同时,加工过程中端部还有应力集中。两者的综合作用使拉伸应力急剧提高,从而使裂纹向内部扩展,有的工件甚至会产生大裂缝。

易产生裂纹的条件是脉冲宽度较宽与电流较大。此外,电极上放电点集中在某一点上,发生电弧放电,产生裂纹的概率也大。

为了防止模具产生裂纹,电火花加工前的热处理应避免过热、渗碳、脱碳等,热处理后表面磨削加工量,避免产生较大的残余应力。

线切割加工时还应当保持工作液的清洁,以使工作液保持一定的电阻率,这是因为工作液电阻率减小会引起电解,增大加工面产生微裂纹的倾向。工作液中的电蚀产物液渣等也常导致集中放电。

在电火花线切割中,为了预防裂纹和变形,加工条件也要慎重选择,尤其是对大型、壁厚、形状复杂、厚度不均的模具,采用多次加工是有效方法。大型工件热处理的残余应力较大,材料中的内应力平衡被破坏,工件的变形也较大,可对所定尺寸单边留2~3mm余量进行粗加工,然后单边留0.03mm余量进行半精加工,最后精加工达到规定尺寸。要慎重选择加工速度,不恰当地追求高速度,往往事与愿违。同时,应该选择较平坦、易精加工或对工件性能影响不大的部位设置始点。

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最近更新:2016-01-25
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