快走丝电火花加工用钼铜合金电极线及其制备方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102784982 A (43)申请公布日 2012.11.21 C N 1 0 2 7 8 4 9 8 2 A *CN102784982A* (21)申请号 201110131296.7 (22)申请日 2011.05.20 B23H 7/22(2006.01) B23H 7/24(2006.01) (71)申请人昆山市瑞捷精密模具有限公司 地址 215300 江苏省苏州市昆山市玉山镇玉 城南路28号 (72)发明人郑霞 (54) 发明名称 快走丝电火花加工用钼铜合金电极线及其制 备方法 (57) 摘要 本发明提供了一种快走丝电火花线切割用电 极线及其制备方法，其中

2、电极线的组分包含Cu、 Ni、Fe、Zn、Si和Mo。另外，本发明还公开了上述 的快走丝电火花线切割用电极线的制备方法，其 特征在于包括以下工艺步骤：(1)在真空感应熔 炼炉中按成分以及组成加料，并使其熔化，得到熔 融的金属液；(2)将熔融的金属液导入到连铸设 备内，制备合金线坯；(3)将合金坯材经冷却拉伸 和在线退火、以及成品前的去应力退火制成电极 线。本发明的电极线提高了电极线在加工液中的 耐蚀性、切削性能；抗拉强度稳定，导电性良好。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页

3、 附图 1 页 1/1页 2 1.一种快走丝电火花线切割用钼铜合金电极线，其特征在于所述的电极线的组分包含 Cu、Ni、Fe、Zn、Si和Mo。 2.权利要求1所述的快走丝电火花线切割钼合金电极线，其特征在于所述的电极线 的组分和比例分别为：Cu 35-41，Ni 8.0-9.6，Fe 2.1-2.5，Zn 1.5-2.5，Si 0.30-0.60，余量为钼和不可避免的杂质。 3.权利要求1或2所述的快走丝电火花线切割钼铜合金电极线的制备方法，其特征在 于包括以下工艺步骤： (1)在真空感应熔炼炉中按成分以及组成加料，并使其熔化，得到熔融的金属液； (2)将熔融的金属液导入到连铸设备内，制备合

4、金线坯； (3)将合金坯材经冷却拉伸和在线退火、以及成品前的去应力退火制成直径为 0.20-0.25mm的电极线。 4.权利要求3所述的制备方法，在所述的步骤(1)中，熔化温度为1200-1350，保温 时间为10-200分钟。 5.权利要求3所述的制备方法，在所述的步骤(2)中，连铸温度为1100-1200，连铸 时结晶器冷却水压为0.6-0.9MPa，冷却水进水温度为5-30，连铸速度为1250-1350mm/ min，得到合金坯材。 6.权利要求3所述的制备方法，在所述的步骤(3)中，所述的在线退火温度为 600-650，退火时间为10-50秒。 7.权利要求3所述的制备方法，在所述的步

5、骤(3)中，所述的去应力退火温度为 250-350，相应的退火时间为10-30秒。 权 利 要 求 书CN 102784982 A 1/4页 3 快走丝电火花加工用钼铜合金电极线及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种电火花加工用电极线，更具体的，本发明涉及一种快走丝电火花 线切割用电极线。 背景技术 0002 电火花线切割加工是一种通过电极线与切削物之间产生放电现象，并熔融切断切 削物的加工方法，特别适合复杂形状的加工方法。电火花线切割加工具有加工余量小、加工 精度高、生产周期短、加工成本低等突出优点。 0003 对于电火花线切割加工用电极线，理想的是其有加工速度快、抗拉强度高、韧性

6、 强、导电性好、价格低廉等特性。现有的电火花线切割加工用电极线可分为两大类，即快走 丝电火花线切割用电极线和慢走丝电火花线切割用电极线。现有技术已知的快走丝电火花 线切割用电极线有钼丝、钨丝、钨钼丝等；经快走丝电极线加工的工件，其精度、光洁度都比 较差。当对加工零件的精度、光洁度要求较高时，比如精密模具、精密仪器的零部件、表面质 量要求高的零件等，快走丝电火花线切割不能满足其使用要求。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题正是在于提供一种快走丝电火花线切割用电极线，以 期在增大电极线的电火花线切割加工速度的同时，能够保证精密模具、精密仪器的表面加 工粗糙度低、并且所述的电极线成本相对低

7、廉。 0005 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种快走丝电火花线切割 用电极线，其特征在于所述的电极线的组分包含Cu、Ni、Fe、Zn、Si和Mo。 0006 优选的，本发明提供一种快走丝电火花线切割用电极线，其特征在于所述的电极 线的组分和比例分别为：Cu 35-41，Ni 8.0-9.6，Fe 2.1-2.5，Zn 1.5-2.5， Si 0.30-0.60，余量为钼和不可避免的杂质。 0007 另外，本发明还公开了上述的快走丝电火花线切割用电极线的制备方法，其特征 在于包括以下工艺步骤： 0008 (1)在真空感应熔炼炉中按成分以及组成加料，并使其熔化，得到熔融的金属液

8、； 0009 (2)将熔融的金属液导入到连铸设备内，制备合金线坯； 0010 (3)将合金坯材经冷却拉伸和在线退火、以及成品前的去应力退火制成直径为 0.20-0.25mm的电极线。 0011 其中，在所述的步骤(1)中，优选的熔化温度为1200-1350，保温时间为10-200 分钟；更优选的，所述的熔化温度为1250-1300，保温时间为20-100分钟。 0012 其中，在所述的步骤(2)中，优选的，连铸温度为1100-1200，连铸时结晶器冷却 水压为0.6-0.9MPa，冷却水进水温度为5-30，连铸速度为1250-1350mm/min，得到合金坯 材；更优选的，连铸温度为1100-

9、1150，连铸时结晶器冷却水压为0.7-0.8MPa。 0013 其中，在所述的步骤(3)中，所述的在线退火温度为600-650，退火时间为10-50 说 明 书CN 102784982 A 2/4页 4 秒，以使合金材料线坯经过拉伸后得到的线材发生再结晶，便于后续拉伸加工。 0014 其中，在所述的步骤(3)中，所述的去应力退火温度为250-350，相应的退火时 间为10-30秒，以消除最终电极线成品的加工应力。 0015 本发明与现有技术中已有的快走丝电火花电极线相比，具有以下显著优点和有益 效果： 0016 (1)本申请所采用的钼铜合金电极线与传统的钼电极线相比，提高了电极线在加 工液中

10、的耐蚀性，并且也显著提高了其切削性能，尤其是显著提高了加工精度，降低了加工 表面的粗糙度。 0017 (2)采用本申请的钼铜合金制造的电极线其结晶性能良好，具有稳定的抗拉强度， 并且导电性良好。 0018 (3)本发明的电极线线坯的可加工性能良好，加工溶液，从而降低了显著降低了电 极线的制备成本。 附图说明 0019 图1为快走丝电火花线切割电极线加工示意图。 0020 图2为快走丝电火花线切割用钼铜合金电极线的制造流程示意图。 具体实施方式 0021 下文将结合具体的实施例对本发明所述的技术方案作进一步详细的说明。 0022 实施例1 0023 按以下质量配制总计为100Kg的合金原料(可以

11、为块状或粉末的高纯原料)，其 中，Cu：35.0Kg；Ni：8.0Kg；Fe：2.1Kg；Zn：1.5Kg；Si：0.30Kg；和余量的Mo； 0024 将配制的合金原料放入感应熔炼炉中使其熔化，熔化温度为1350，保温时间为 50分钟； 0025 将熔融的合金液体导入水平连铸炉内，采用连铸方法制备合金线坯，连铸工艺 参数为：连铸温度：1200，连铸时结晶器冷却水压为0.70.8MPa，冷却水进水温度 5-30，进出水温差为515，连铸速度为1250mm/min； 0026 将所制得的合金坯经多道冷拉伸和在线退火，退火温度：650，退火时间：25秒； 以及成品前的去应力退火，退火温度：350，

12、退火时间：10秒；得制备得到的快走丝电火花 线切割用钼合金电极线的直径为0.25mm。所述的钼合金电极线成品的化学成分和组成为： Cu：35.0；Ni：8.0；Fe：2.1；Zn：1.5；Si：0.30；和余量的Mo。 0027 在万能电子拉伸仪上测试电极线的抗拉强度和延伸率，采用触针法测量加工后的 表面粗糙度，采用TX-300A智能电导线电阻率测量仪测试其导电率，以45号钢作为工件测 试所述的电极线的电火花线切割速度。 0028 实施例2 0029 按以下质量配制总计为100Kg的合金原料(可以为块状或粉末的高纯原料)，其 中，Cu：41.0Kg；Ni：9.6Kg；Fe：2.5Kg；Zn：2

13、.5Kg；Si：0.60Kg；和余量的Mo； 0030 将配制的合金原料放入感应熔炼炉中使其熔化，熔化温度为1200，保温时间为 200分 钟； 说 明 书CN 102784982 A 3/4页 5 0031 将熔融的合金液体导入水平连铸炉内，采用连铸方法制备合金线坯，连铸工艺 参数为：连铸温度：1100，连铸时结晶器冷却水压为0.70.8MPa，冷却水进水温度 5-30，进出水温差为515，连铸速度为1350mm/min； 0032 将所制得的合金坯经多道冷拉伸和在线退火，退火温度：600，退火时间：50秒； 以及成品前的去应力退火，退火温度：250，退火时间：25秒；得制备得到的快走丝电火

14、花 线切割用钼合金电极线的直径为0.25mm。所述的钼合金电极线成品的化学成分和组成为： Cu：41.0；Ni：9.6；Fe：2.5；Zn：2.5；Si：0.60；和余量的Mo。 0033 在万能电子拉伸仪上测试电极线的抗拉强度和延伸率，采用TX-300A智能电导线 电阻率测量仪测试其导电率，采用触针法测量加工后的表面粗糙度，以45号钢作为工件测 试所述的电极线的电火花线切割速度。 0034 实施例3 0035 按以下质量配制总计为100Kg的合金原料(可以为块状或粉末的高纯原料)，其 中，Cu：41.0Kg；Ni：9.6Kg；Fe：2.1Kg；Zn：1.5Kg；Si：0.30Kg；和余量的M

15、o； 0036 将配制的合金原料放入感应熔炼炉中使其熔化，熔化温度为1250，保温时间为 150分钟； 0037 将熔融的合金液体导入水平连铸炉内，采用连铸方法制备合金线坯，连铸工艺 参数为：连铸温度：1150，连铸时结晶器冷却水压为0.70.8MPa，冷却水进水温度 5-30，进出水温差为515，连铸速度为1300mm/min； 0038 将所制得的合金坯经多道冷拉伸和在线退火，退火温度：630，退火时间：30秒； 以及成品前的去应力退火，退火温度：300，退火时间：25秒；得制备得到的快走丝电火花 线切割用钼合金电极线的直径为0.25mm。所述的钼合金电极线成品的化学成分和组成为： Cu：

16、41.0；Ni：9.6；Fe：2.1；Zn：1.5；Si：0.30；和余量的Mo。 0039 在万能电子拉伸仪上测试电极线的抗拉强度和延伸率，采用TX-300A智能电导线 电阻率测量仪测试其导电率，采用触针法测量加工后的表面粗糙度，以45号钢作为工件测 试所述的电极线的电火花线切割速度。 0040 实施例4 0041 按以下质量配制总计为100Kg的合金原料(可以为块状或粉末的高纯原料)，其 中，Cu：35.0Kg；Ni：8.0Kg；Fe：2.5Kg；Zn：2.5Kg；Si：0.60Kg；和余量的Mo； 0042 将配制的合金原料放入感应熔炼炉中使其熔化，熔化温度为1250，保温时间为 100

17、分钟； 0043 将熔融的合金液体导入水平连铸炉内，采用连铸方法制备合金线坯，连铸工艺 参数为：连铸温度：1150，连铸时结晶器冷却水压为0.70.8MPa，冷却水进水温度 5-30，进出水温差为515，连铸速度为1300mm/min； 0044 将所制得的合金坯经多道冷拉伸和在线退火，退火温度：625，退火时间：25秒； 以及成品前的去应力退火，退火温度：300，退火时间：30秒；得制备得到的快走丝电火花 线切割用钼合金电极线的直径为0.25mm。所述的钼合金电极线成品的化学成分和组成为： Cu：35.0；Ni：8.0；Fe：2.5；Zn：2.5；Si：0.60；和余量的Mo。 0045 在

18、万能电子拉伸仪上测试电极线的抗拉强度和延伸率，采用TX-300A智能电导线 电阻率测量仪测试其导电率，采用触针法测量加工后的表面粗糙度，以45号钢作为工件测 说 明 书CN 102784982 A 4/4页 6 试所述的电极线的电火花线切割速度。 0046 实施例5 0047 按以下质量配制总计为100Kg的合金原料(可以为块状或粉末的高纯原料)，其 中，Cu：38.0Kg；Ni：9.0Kg；Fe：2.3Kg；Zn：2.3Kg；Si：0.45Kg；和余量的Mo； 0048 将配制的合金原料放入感应熔炼炉中使其熔化，熔化温度为1280，保温时间为 100分钟； 0049 将熔融的合金液体导入水平

19、连铸炉内，采用连铸方法制备合金线坯，连铸工艺 参数为：连铸温度：1150，连铸时结晶器冷却水压为0.70.8MPa，冷却水进水温度 5-30，进出水温差为515，连铸速度为1300mm/min； 0050 将所制得的合金坯经多道冷拉伸和在线退火，退火温度：625，退火时间：25秒； 以及成品前的去应力退火，退火温度：300，退火时间：15秒；得制备得到的快走丝电火花 线切割用钼合金电极线的直径为0.25mm。所述的钼合金电极线成品的化学成分和组成为： Cu：38.0；Ni：9.0；Fe：2.3；Zn：2.3；Si：0.45；和余量的Mo。 0051 在万能电子拉伸仪上测试电极线的抗拉强度和延伸

20、率，采用TX-300A智能电导线 电阻率测量仪测试其导电率，采用触针法测量加工后的表面粗糙度，以45号钢作为工件测 试所述的电极线的电火花线切割速度。 0052 比较例1 0053 现有技术中通常使用的Mo电极丝，在万能电子拉伸仪上测试该电极丝的抗拉强 度和延伸率，采用TX-300A智能电导线电阻率测量仪测试其导电率，采用触针法测量加工 后的表面粗糙度，以45号钢作为工件测试所述的电极丝的电火花线切割速度。 0054 表1实施例与比较例的综合力学性能、导电率与电火花加工速度 0055 说 明 书CN 102784982 A 1/1页 7 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102784982 A