本发明涉及电极丝制造,尤其是涉及一种复合相型电极丝及其制造工艺。
背景技术:
1、近年来,机械加工技术日新月异,线切割放电加工作为一种特别的精密机械加工技术也得到了迅速发展。线切割技术的发展其重要的一部分依赖于电极丝技术的发展。随着材料加工技术及机械加工技术的不断进步,电极丝经历了从普通黄铜电极丝到镀层电极丝的使用转换。慢走丝线切割用镀锌电极丝,一般地,其芯材为普通黄铜,外面镀一层锌,但不能较好的控制镀锌层厚度的均匀性,这种电极丝的放电稳定性会相对差点,而且其往往含锌35%及以上的黄铜线,虽然降低了成本,同时相对地切割效率也变得较低。此外,随着慢走丝电火花线切割加工在智能制造、医疗器械、汽车制造、精密模具、电子通讯、高端钟表等行业的普及应用,对电极丝的加工精度和速度提出了更高的要求。
2、而目前制造出的电极丝均为单层结构,在加工精度和速度上已经无法满足制造市场的需求,亟需进行研究改进。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种复合相型电极丝及其制造工艺。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
3、一种复合相型电极丝的制造工艺,所述的制造工艺包括以下步骤:
4、1)熔炼:将62.7%~63.3%的cu、0~0.01%的fe和余量的zn按照重量比投入到熔炼炉中进行熔炼,熔炼温度为1025℃~1035℃,以1.0-1.1m/min的牵引速度铸造出φ12.0mm的黄铜坯杆;
5、2)巨拉:使用巨拉机将φ12.0mm的黄铜坯杆拉伸成φ7.8mm的黄铜线坯,巨拉机的拉伸速度为110-130m/min;
6、3)钟罩炉退火:将φ7.8mm的黄铜线坯投入到钟罩炉中进行退火处理,退火温度为540-560℃,保温3小时后冷却;
7、4)大拉:使用大拉机对φ7.8mm的黄铜线坯进行大拉并在线退火生产,拉伸成φ3.0mm的黄铜线坯,大拉机的拉伸速度为395-405m/min,退火给定量为37±1%;
8、5)中拉:使用中拉机对φ3.0mm的黄铜线坯进行中拉并在线退火生产,拉伸成φ1.0mm的黄铜线坯,中拉机的拉伸速度控制在600m/min,退火系数为1.4±0.03;
9、6)电镀:对φ1.0mm的黄铜线坯依次进行碱电解、水洗、酸电解、水洗、镀锌、烘干和收线处理;所述的碱电解使用有脱脂液,脱脂液浓度为60-70g/l,温度为60-70℃;所述的酸电解使用有硫酸,硫酸占酸洗液的浓度体积比为10%,酸洗液的温度为常温;所述的镀锌过程使用有硫酸锌和缓冲盐,硫酸锌浓度为470-480g/l,缓冲盐浓度为35-45g/l,镀锌液的温度为30-40℃,镀锌槽的电压为2.0-5.0v,电流为300-400a;所述的镀锌过程重复进行两次,烘干温度为150-200℃,收线速度为80-110m/min。
10、7)钟罩炉二次退火:将镀锌之后的φ1.0mm的复合相性电极丝投入到钟罩炉中进行二次退火处理,退火温度为210-240℃,保温时间为3.5-4.0h。
11、8)小拉:使用小拉机将φ1.0mm的复合相性电极丝拉伸成φ0.2-φ0.3mm的成品复合相型电极丝,小拉机的拉伸速度为1000±5m/min,退火电压为35-40v。
12、进一步地,所述的步骤1)中熔炼温度控制在1030℃;所述的步骤3)中退火温度控制在550℃。
13、进一步地,所述的步骤6)中脱脂液浓度控制为65g/l,温度控制为65℃,硫酸锌浓度控制为475g/l,缓冲盐浓度控制为40g/l,镀锌液的温度控制为35℃,镀锌槽的电压控制为3.5v,电流控制为350a。
14、进一步地,所述的水洗为使用纯净水进行连续五次冲洗处理。
15、一种利用所述的制造工艺制造出的复合相型电极丝,所述的电极丝包括芯材和覆盖在芯材表面的镀锌层;所述的镀锌层为β相和γ相的复合相型镀层结构,表面为小孔和多孔的微观结构;所述的镀锌层单边厚度为6-8um;所述的电极丝尺寸为φ0.2-0.3mm。
16、与现有技术相比,本发明具有以下优点:
17、本发明通过控制电极丝表面镀锌层厚度均匀性,运用电沉积连续电镀及拉伸大变形工艺,可以较好的控制镀锌层的厚度,在电极丝表面形成β相和γ相结合复合相型结构,综合了β型电极丝和γ型电极丝的共同放电的特点,且表面的微观多孔结构,极大的改善了电极丝的放电效果,有利于改善冲洗性能,使其相比黄铜丝在切割放电过程中放电稳定、不易断丝;同时,由于镀锌层气化产生了很强的爆炸性气压,爆炸性的气体会将电蚀产物推出放电通道,从而起到改善放电通道内洗涤、排屑性能的目的,提高电极丝在放电腐蚀时的切割速度和切割精度。本发明的复合相型电极丝,抗拉强度大于900mpa,导电率为21-24%iacs,直线度小于30mm;相比普通黄铜电极丝,切割效率提升20%以上。
1.一种复合相型电极丝的制造工艺,其特征在于,所述的制造工艺包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种复合相型电极丝的制造工艺,其特征在于,所述的步骤1)中熔炼温度控制在1030℃;所述的步骤3)中退火温度控制在550℃。
3.根据权利要求1所述的一种复合相型电极丝的制造工艺,其特征在于,所述的步骤6)中脱脂液浓度控制为65g/l,温度控制为65℃,硫酸锌浓度控制为475g/l,缓冲盐浓度控制为40g/l,镀锌液的温度控制为35℃,镀锌槽的电压控制为3.5v,电流控制为350a。
4.根据权利要求1所述的一种复合相型电极丝的制造工艺,其特征在于,所述的水洗为使用纯净水进行连续五次冲洗处理。
5.一种利用权利要求1所述的制造工艺制造出的复合相型电极丝,其特征在于,所述的电极丝包括芯材和覆盖在芯材表面的镀锌层;所述的镀锌层为β相和γ相的复合相型镀层结构,表面为小孔和多孔的微观结构;所述的镀锌层单边厚度为6-8um;所述的电极丝尺寸为φ0.2-0.3mm。