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中走絲線(xiàn)切割加工中模具表面變質(zhì)層的分析

/ 2021/6/5 10:38:09
       中走絲線(xiàn)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(fā)達到尺寸要求的加工方法。由于線(xiàn)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,出現顯微裂紋等,致使中走絲線(xiàn)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(xiàn)切割二變質(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,在變質(zhì)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(shí),發(fā)現變質(zhì)層內銅元素含量增加,而無(wú)滲碳現象。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)試件所測得的變質(zhì)層厚度的數據表明,中走絲線(xiàn)切割電規準對變質(zhì)層厚度有明顯的影響。例如:電極絲為黃銅絲,低速走絲(0.6m/s)加工電壓60V,電流5.5A,變質(zhì)層厚度違禁詞值為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(zhì)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(jìn)行70HV下降到線(xiàn)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(xiàn)切割的軟化層。同時(shí),表面變質(zhì)層一般存在拉應力,會(huì )出現顯微裂紋。尤其是切割硬質(zhì)合金時(shí),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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