浅谈电火花线切割机床工作液发展现状

高速走丝电火花线切割机床是我国电加工行业加工模具的重要设备,它使用的液体介质-机床专用工作液在加工中有着特殊功能.了解各类电火花线切割机床专用工作液的性能,在实际加工中至关重要.严格按照工作液的操作工艺来使用,将会事半功倍.     

DJS-1型线切割水基工作液的研制和工艺效果

大量的线切割加工实践说明,在相同的参数条件下,使用不同型号的乳化工作液,切割速度差别极大,不同的加工模具材料切割速度也有差别;几乎所有的操作者都认为乳化液的去污能力差或乳化液很脏,会使切割模具轨迹面和导轮上堆积炭黑状污物,破坏正常放电加工,引起烧丝。因此,为了提高线切割加工的稳定性,研究性能优良的工作液以使脉冲电源尽可能发挥效能,才能最有效地提高切割速度和改善表面粗糙度。     

工作液电导率对MSWEDM加工工艺性指标影响研究

通过实验方法研究了工作液电导率对中走丝电火花线切割机床加工工艺性指标的影响。分析了工作液电导率对加工状态(加工电压、加工电流)的影响规律;分析了工作液电导率对切割速度、表面粗糙度和加工精度(尺寸精度、腰鼓形和形状精度)工艺性指标的影响规律,从而确定了精加工工作液电导率上限值,保证中走丝电火花线切割机床工作液智能交换控制的可行性。     

慢走丝数控电火花线切割加工用防锈加剂,去锈剂的研究

DMS 型防锈添加剂具有添加用量少,防锈效果显著等优点,在去离子水中仅需添加入千分之一的剂量即可防止加工过程中工作液对线切割钢件的锈蚀,DMZ 型去锈剂可方便去除线切割加工后表面的锈黄色层,使呈现银白色金属本色。慢走丝数控电火花线切割加工,具有较高的切割加工精度和光洁度。现已广泛用于高精度模具的切割加工。慢走丝电火花线切割加工采用去离子水为工作液,具有安全,不燃等特点,但是在线切割加工中易使钢件生锈,为此目前大都采用模具浸入液面进行切割,以适当抑制工件的锈蚀。但对45~#钢等普通钢件或需长时间线切割的模具,锈蚀问题仍较严重,此外,慢走丝线切割加工后的表面还存在锈黄色层,影响切割件的外观     

中走丝电火花线切割工作液的应用与发展

介绍了电火花线切割加工工艺的发展方向,分析了中走丝电火花线切割工作液的性能要求以及对加工的影响,指出了中走丝电火花线切割工作液发展与应用,对目前使用的典型工作液进行了评价。     

线切割加工硬质合金模具的WC浸出机理及抑制研究

快走丝线切割工作液组成包括水、基础油、表面活性剂、爆炸剂、防锈剂、缓蚀剂、极压剂、防腐剂等,而碳酸钠是一种常用的防锈剂。本文采用实验研究与理论分析相结合的方法,通过硬质合金的浸泡实验与实际切割实验,借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDX)等设备,研究了碳酸钠对硬质合金中WC浸出的影响。研究结果表明:在硬质合金的线切割加工过程中,由于高温的作用,硬质合金表面的WC会由于氧化作用而生成三氧化钨,加入碳酸钠后,溶液为碱性环境,易生成钨酸根离子,三氧化钨的氧化溶解程度加剧。三氧化钨脱落之后,内层的WC继续氧化溶解促使了W的浸出,从而降低了硬质合金的硬度、耐磨性和使用寿命。在工作液中添加硼砂、油酸三乙醇胺和苯并三氮唑能够有效抑制WC的氧化溶解,减少W的浸出。     

电火花线切割模具的补充回火工艺

电火花线切割加工是模具的主要加工手段,线切割加工时的热效应会使模具表面产生变质层.从而降低模具表层的强韧性、增加残余应力.影响模具使用寿命.为改进电火花线切割加工模具的质量及寿命.需采取补充回火工艺.简要介绍了不同回火工艺对变质层残余奥氏体、残余应力及表面硬度的影响.     

工作液电导率对黄铜表面质量的影响

通过单因素试验,研究了电火花线切割工作液电导率对低熔点、低硬度黄铜材料表面质量的影响。采用微观形貌观察及能谱分析,研究了黄铜3次线切割后的加工表面粗糙度和表层形貌。结果表明,随着工作液电导率的增加,黄铜表面粗糙度先减小后增大,最佳值为1.63μm。加工表面有凹坑、不规则熔滴、球状熔滴、电解针孔和微观裂纹,且随工作液电导率的不同而分布不同;重铸层无钼元素,故钼丝无熔化损耗;氧含量随工作液电导率的增加而增大。     

线电极加工硬质合金的体会

在数控线切割机床上加工硬质合金,和加工其它模具材料相比,加工生产率最低。对于加工厚度大于30毫米的硬质合金,就更加困难了,首先碰到的问题是断丝,无法切割,即使勉强切割,加工也极不稳定,进给速度很慢。最近我厂为某兄弟厂加工了几副厚度为40毫米的硬质合金(YG20)凸馍,使我们对加工厚件硬质合金的规律作了些摸索,有了一点粗浅的认识,介绍如下,以便和同志们共同讨论。     

硬质合金电火花慢走丝线切割缺陷与工艺改进

硬质合金电火花慢走丝线切割缺陷破坏了工件加工精度和基体完整性，导致工件降级或无法使用。本文采用电子扫描显微镜（SEM）和能谱（EDS）对电火花慢走丝线切割硬质合金过程中产生的褶皱线纹和凹坑的表面形貌、成分进行分析。结果表明：褶皱线纹、凹坑表面均存在大量的电蚀产物，粗糙度差，并含有较高含量的Cu、Zn元素，而Cu、Zn元素是镀锌电极丝的主要成分。褶皱线纹、凹坑均是在大电流、宽脉冲线切割过程中，合金微变形引起的电极丝线切割路径偏转所致。通过选用合适的挂台面积、采用低应力硬质合金母料、设计合理的母料排料方式等方法均能很好地改善硬质合金慢走丝线切割表面质量。     

添加VC与Cr_3C_2对超细晶硬质合金烧结过程的影响

系统研究晶粒长大抑制剂VC和Cr3C2对WC-8%Co超细晶硬质合金烧结过程中收缩率、相变温度和晶粒长大的影响。研究表明,WC-8%Co超细晶硬质合金的烧结收缩和致密化过程主要发生在固相烧结阶段,在液相出现前,合金的致密化程度已达到95%。晶粒长大抑制剂VC和Cr3C2的加入,显著降低了超细晶硬质合金烧结过程中液相出现的温度,且不同程度地阻碍了WC-8%Co超细晶硬质合金烧结过程中致密化的进程和速度。与未加入晶粒长大抑制剂的合金相比,其致密化的进程大约延迟80℃。     

Application of CALPHAD approach in simulation of liquid phase migration of cellular cemented carbide

This paper presents the experimental investigation of the liquid phase migration and its numerical simulation by applying the CALPHAD approach. The liquid phase migration during sintering is studied through the diffusion couple technique along with electron probe micro-analysis (EPMA) measurements. Based on the CALPHAD approach, the relation between the volume fraction of liquid phase and the mass fraction of Co is calculated for the WC–Co cemented carbide system. The information on the volume fraction of liquid phase could serve as the input in a numerical model. The simulation of liquid Co migration in WC–Co cemented carbide is performed and compared with the previous and present experimental results. These simulations could be used in choosing the suitable initial composition for raw materials of liquid phase sintered cemented carbide.     

硬质合金刀具钴和碳化钨的浸出研究

硬质合金刀具在高速切削时,必须使用水基加工液。然而发现使用时水基加工液会使硬质合金中的钴、碳化钨浸出。本文通过浸泡试验,借助于扫描电镜和能谱分析,研究了不同温度时三乙醇胺溶液、碳酸钠溶液和苯并三氮唑溶液对硬质合金刀具中钴和碳化钨浸出的影响。实验结果表明:三乙醇胺溶液对硬质合金刀具中的钴有浸出的作用,常温下钴的浸出率为17.32%,随着温度的升高浸出作用明显,150℃时钴的浸出率为47.72%;碳酸钠溶液对硬质合金刀具中碳化钨有浸出作用,常温下钨的浸出率为13.28%,随着温度的升高,碳化钨的氧化溶解加剧,钨元素的浸出更加明显,150℃时钨的浸出率为45.59%;苯并三氮唑溶液对硬质合金中的钴无浸出作用,对硬质合金中的钨浸出作用不明显,150℃时钨的浸出率为1.28%。     

Pitting mechanism of cemented carbide tool in the early stage of rock drilling

Surface pitting affects the working life of cemented carbide tools. The pitting mechanism of the cemented carbide tool in the early stage of rock drilling is investigated. Experimental results showed that the surface pitting appears in the cemented carbide tool as soon as the rock drilling begins, and the high concentration of heat on the tool surface in the early stage of rock drilling induces flash temperature. The models of flash temperature and thermal stress of the cemented carbide tool in rock drilling are established. Mechanical analysis indicates that the pits on the surface of the cemented carbide tool in the early stage of rock drilling are not formed by the scratching, fatigue, and crushing of the rock material. And thermal analysis shows that thermal stress is the major cause of the pitting on the surface of the cemented carbide tool in the early stage of rock drilling, for the thermal stress induced by flash temperature on the tool surface is much higher than its mechanical stress. Experimental results also show that most of the surface pits occur at the junction of the WC phase and the Co phase due to the thermal stress.     

硬质合金刀片清洗及表面腐蚀的研究

研究了硬质合金刀片清洗过程中的各个工艺参数,分析影响合金腐蚀的主要因素。采用SEM、EDS技术对刀片进行了组织结构和成分的分析。研究表明:碱性清洗液对合金表面的腐蚀最弱,提高清洗液的温度,酸性条件下腐蚀程度变化明显,硬质合金里各种立方碳化物的加入,能够提高合金表面的耐腐蚀性,表面钴含量(文中含量均为质量分数)不同的合金表面腐蚀程度无显著变化,随着清洗液浸泡时间的延长,腐蚀程度逐渐加强。     

Microstructure analysis of high density WC-Co composite prepared by one step selective laser melting

WC-Co composite, also well known as cemented carbide, is one of the most challenging materials for one step additive manufacture process, such as selective laser melting (SLM). Up until now, defect free cemented carbide has never been successfully synthesized yet using one-step SLM. In this study, the critical effect of the morphology of feedstock carbide granules on the microstructure was initially investigated for SLM processed carbides. Crack free WC-20Co cemented carbide with high density has been successfully synthesized using one-step SLM without further heat treatment. The density is significantly high for SLM processed carbides although still unsatisfactory yet compared to conventional liquid phase sintered carbides. Spherical granules are more favorable than non-spherical granules in obtaining a higher final density. The SLM process results in inhomogeneous and rapid WC grain growth, which is attributed to the non-uniform temperature distribution and varying amount of time experienced by the material in the liquid state during the SLM process.     

硬质合金材料声显成象检测技术

近来研制成功一台智能化THSAM－7型声显微镜，提高灵敏度，改进测试技术，其工作频率为5—100MHz，系统总增益100db，成功地进行了硬质含金零件检测，得到一些有益结果，这说明THSAM－7型声显微镜适用手硬质合金等特高声阻抗材料零件的无损检测．     

Ⅴ型真空干燥制粒机的性能和工艺试验

剖析了美国P－K公司V型真空干燥制粒机的主要机械设计和独特的性能,分析了在美国P－K公司试验室制取的混合料的性能,力图从理论和实践两个方面来验证该类设备在我国硬质合金行业上使用的可行性．从而为硬质含金行业制粉工序的更新改造提供可靠依据。以达到缩短制投工序工艺流程、改善生产环境、降低生产成本、提高产品质量的目的,促进我国硬质含金行业的发展。     

抛光垫特性对硬质合金刀片CMP加工效果的影响

目的研究不同种类的抛光垫对硬质合金刀片表面化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing/Planarization,CMP)加工过程的影响,为实现硬质合金刀片高效精密CMP加工提供有效参考。方法利用Nanopoli-100智能抛光机,通过自制的Al2O3抛光液,分别采用9种不同种类的抛光垫对牌号为YG8的硬质合金刀片进行CMP实验,将0~40、40~80、80~120 min三个加工阶段获得的材料去除率和表面粗糙度进行对比,同时观察最佳的表面形貌,分析抛光垫特性对CMP加工效果的影响。结果在抛光转速60 r/min,抛光压力177.8 k Pa的实验条件下,9种不同类型的抛光垫中仅有5种适合用于YG8硬质合金CMP加工。而且抛光垫的表面粗糙度在YG8刀片CMP加工过程中的影响最为显著,抛光垫表面粗糙度越高,CMP加工的材料去除率越高。此外,抛光垫的使用时间对CMP过程也有影响,抛光垫使用时间越长,CMP的材料去除率越小。结论 YG8硬质合金刀片经5种不同类型抛光垫CMP加工后,其表面的烧伤、裂纹等缺陷均得到了极大改善。当使用细帆布加工40 min时,材料去除率最高,为47.105 nm/min;当使用细帆布加工80min时,表面粗糙度最低,为0.039μm。