電火花線切割加工模具已在模具制造中得到廣泛應(yīng)用牧稳。然而列啃，線切割加工時也會對模具表面造成某些負(fù)面影響滴督，在線切割的瞬時高溫和工作液的快速冷卻作用下址靶，模具表面經(jīng)線切割后會形成變質(zhì)層，使表面硬度下降瘫碾，并產(chǎn)生顯微裂紋等弊病乔盹，嚴(yán)重影響模具的制造質(zhì)量和使用壽命，應(yīng)引起足夠重視跑科。

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)接纽，使工件材料熔化、蒸發(fā)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阶铝，因此在加工過程中還伴有一定的電解作用熏盲。切割時的熱效應(yīng)和電解作用，通常使加工表面產(chǎn)生一定厚度的變質(zhì)層惊也，如表層硬度降低券雕，出現(xiàn)顯微裂紋等，致使線切割加工的模具易發(fā)生早期磨損统台，直接影響模具沖裁間隙的保持以及模具刃口容易崩刃雕擂，縮短了模具的使用壽命。

　　對于碳鋼來說贱勃，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)白色井赌，有成為白層。它與基體金屬完全不同贵扰，是一種樹枝狀的淬火鑄造組織仇穗，與內(nèi)層的結(jié)合也不甚牢固。它主要由馬氏體戚绕、大量晶粒極細(xì)的殘余奧氏體和某些碳化物組成纹坐。

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舞丛，使工件材料表面層的金相組織發(fā)生了明顯的變化耘子，形成不連續(xù)的。厚度不均勻的變質(zhì)層球切。它與工件材料谷誓、電極絲材料、脈沖電源和工作液等到參數(shù)有關(guān)裂怕。經(jīng)金相組織分析症影，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椒缀，經(jīng)光譜分析和電子探針檢測，在變質(zhì)層內(nèi)房睁，鉬和碳元素的含量大幅度增加脑播；而使用銅絲電極絲和去離子水的工作液時，發(fā)現(xiàn)變質(zhì)層內(nèi)銅元素含量增加侈吨，而無滲碳現(xiàn)象冗级。

　　2、變質(zhì)層的厚度通常均膛，變質(zhì)層的厚度隨脈沖能量的增大而變厚咸耍。因電火花放電過程的隨機性，在相同的加工條件下，變質(zhì)層的厚度往往是不均勻的努儒，從有關(guān)試件所測得的變質(zhì)層厚度的數(shù)據(jù)表明遇穷，線切割電規(guī)準(zhǔn)對變質(zhì)層厚度有明顯的影響。例如：電極絲為黃銅絲申屹，低速走絲(0.6m/s)加工電壓60V绘证，電流5.5A，變質(zhì)層厚度最大值為20.0μm,平均增為13.8μm哗讥。

　　3嚷那、顯微硬度明顯下降，并出現(xiàn)顯微裂紋由于變質(zhì)層金相組織和元素含量的變化杆煞，使工件表面的顯微硬度明顯下降魏宽。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(nèi)出現(xiàn)了線切割的軟化層决乎。同時湖员，表面變質(zhì)層一般存在拉應(yīng)力，會出現(xiàn)顯微裂紋瑞驱。尤其是切割硬質(zhì)合金時娘摔，在常規(guī)的電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)條件下，更容易出現(xiàn)裂紋唤反，并存在空洞凳寺。危害極大。

三顯微裂紋的形成機理與預(yù)防措施

　　線切割是利用放電熱效應(yīng)進行加工的旧搔，模具材料表面因放電產(chǎn)生高溫而熔化旁核，然后急冷產(chǎn)生變質(zhì)層，變質(zhì)層上常出現(xiàn)較多的顯微裂紋仿扩，這種顯微裂紋大多是由于金屬從熔化狀態(tài)突然急冷凝固极求，材料收縮產(chǎn)生拉伸熱應(yīng)力所造成的。 不同的工件材料對裂紋的第三性也不同种鳖，硬脆材料容易產(chǎn)生裂紋惹你。工件預(yù)先熱處理狀態(tài)對裂紋的產(chǎn)生也有較大影響，加工淬火材料比加工淬火后為或退火材料材料容易產(chǎn)生裂紋哈滥，因為淬火材料硬脆糊扑，原始應(yīng)力也較大。

　　為防止模具表面產(chǎn)生顯微裂紋喷总，應(yīng)對鋼材熱加工(鑄樟闽、鍛)、熱處理直到制成模具的各個環(huán)節(jié)都要充分關(guān)注和重視柳卒，并采取相應(yīng)的措施笨扁。①在線切割加工前的熱處理宫屠，應(yīng)不免材料過熱、滲碳滑蚯、脫碳等現(xiàn)象浪蹂；②線切割時應(yīng)優(yōu)化電規(guī)準(zhǔn)：1)采用高峰值窄脈沖電參數(shù)，使工件材料以氣相拋出膘魄，氣化熱大大高于融化熱乌逐，以帶走大部分熱量，避免工件表面過熱创葡；2)有效地進行逐個脈沖檢測浙踢，控制好集中放電脈沖串的長度，也可解決局部過熱問題灿渴，消除顯微裂紋的產(chǎn)生洛波；3)脈沖能量對顯微裂紋的影響極其明顯，能量越大骚露，顯微裂紋則越寬越深蹬挤；脈沖能量很小時，例如采用精加工電規(guī)準(zhǔn)棘幸，表面粗糙度值小于Ra1.25μm,一般不易出現(xiàn)顯微裂紋锤塘；③工作液中的電蝕產(chǎn)物(如液渣等)常會導(dǎo)致集中放電，形成顯微裂紋问乌。

　　此外伦够，在線切割加工中心，為了預(yù)防裂紋和變形寂齐，加工條件也應(yīng)慎重選擇绅厘，尤其是對于那些大型、厚壁肃逐、形狀復(fù)雜缤纽、厚度不均勻的模具零件，宜采用多次切割法袄肩，這是減少和去除表面缺陷的一種非常有效的方法讨绝。以及應(yīng)選擇叫平坦，易精加工或?qū)ぜ阅苡绊懖淮蟮牟课辉O(shè)置線切割的起始點梦柬，這也很重要驱劳。對于有些要求高的模具，可采用多種有效措施磺送，在線切割加工后把表面變質(zhì)層拋除、研磨掉灿意，提高零件的表面質(zhì)量估灿。

四結(jié)語

　　優(yōu)化線切割加工的工藝方案崇呵，選擇合理的工藝參數(shù)，以防止模具表面發(fā)生過熱的現(xiàn)象馅袁，減少和避免變質(zhì)層的形成域慷，消除表面顯微裂紋，對于提高模具制造質(zhì)量和延長模具使用壽命均是十分有效的汗销。

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