專利名稱：快走絲電火花加工用金屬絲及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電火花加工用金屬絲，更具體的，本發(fā)明涉及一種快走絲電火花加工用金屬絲。
背景技術(shù)：
電火花線切割加工是一種通過金屬絲與切削物之間產(chǎn)生放電現(xiàn)象，并熔融切斷切削物的加工方法，特別適合復(fù)雜形狀的加工方法。電火花線切割加工具有加工余量小、加工精度高、生產(chǎn)周期短、加工成本低等突出優(yōu)點。對于電火花線切割加工用金屬絲，理想的是其有加工速度快、抗拉強度高、韌性強、導(dǎo)電性好、價格低廉等特性。現(xiàn)有的電火花線切割加工用金屬絲可分為兩大類，即快走絲電火花線切割用金屬絲和慢走絲電火花線切割用金屬絲。現(xiàn)有技術(shù)已知的快走絲電火花
線切割用金屬絲有鑰絲、鎢絲、鎢鑰絲等；經(jīng)快走絲金屬絲加工的工件，其精度、光潔度都比較差。當(dāng)對加工零件的精度、光潔度要求較高時，比如精密模具、精密儀器的零部件、表面質(zhì)量要求高的零件等，快走絲電火花線切割不能滿足其使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題正是在于提供一種快走絲電火花加工用金屬絲，以期在增大金屬絲的電火花線切割加工速度的同時，能夠保證精密模具、精密儀器的表面加工粗糙度低、并且所述的金屬絲成本相對低廉。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種快走絲電火花線切割用金屬絲，其特征在于所述的金屬絲的組分包含Zn、Al、Cu、Mn、Si和Mo。優(yōu)選的，本發(fā)明提供一種快走絲電火花線切割用金屬絲，其特征在于所述的金屬絲的組分和比例分別為Zn 23% -25%, Al 25% -28%, Cu 5. 0% -8. 0%, Mn O. 2-0. 8%,Si O. 20-0. 60%，余量為鑰和不可避免的雜質(zhì)。另外，本發(fā)明還公開了上述的快走絲電火花線切割用金屬絲的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟(I)在真空感應(yīng)熔煉爐中按成分以及組成加料，并使其熔化，得到熔融的金屬液；(2)將熔融的金屬液導(dǎo)入到連鑄設(shè)備內(nèi)，制備合金線坯；(3)將合金坯材經(jīng)冷卻拉伸和在線退火、以及成品前的去應(yīng)力退火制成直徑為
O.20-0. 25mm的金屬絲。其中，在所述的步驟⑴中，優(yōu)選的熔化溫度為1200-1300°C，保溫時間為10-200分鐘；更優(yōu)選的，所述的熔化溫度為1200-1250°C，保溫時間為20-100分鐘。其中，在所述的步驟⑵中，優(yōu)選的，連鑄溫度為1000-1150°C，連鑄時結(jié)晶器冷卻水壓為O. 6-0. 9MPa，冷卻水進水溫度為5_30°C，連鑄速度為1200-1300mm/min，得到合金坯材；更優(yōu)選的，連鑄溫度為1000-1100°C，連鑄時結(jié)晶器冷卻水壓為O. 7-0. 8MPa。其中，在所述的步驟(3)中，所述的在線退火溫度為650-700°C，退火時間為5-50秒，以使合金材料線坯經(jīng)過拉伸后得到的線材發(fā)生再結(jié)晶，便于后續(xù)拉伸加工。其中，在所述的步驟(3)中，所述的去應(yīng)力退火溫度為250_350°C，相應(yīng)的退火時間為10-50秒，以消除最終金屬絲成品的加工應(yīng)力。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中已有的快走絲電火花金屬絲相比，具有以下顯著優(yōu)點和有益效果(I)本申請所采用的鑰合金金屬絲與傳統(tǒng)的鑰金屬絲相比，提高了金屬絲在加工液中的耐蝕性，并且也顯著改善了其切削性能，特別是顯著的降低了加工后的表面粗糙度。(2)采用本申請的鑰合金制造的金屬絲其結(jié)晶性能良好，具有穩(wěn)定的抗拉強度，并且導(dǎo)電性良好。(3)本發(fā)明的金屬絲線坯的可加工性能良好，加工溶液，從而降低了顯著降低了金屬絲的制備成本。


圖I為快走絲電火花線加工用金屬絲的加工示意圖。圖2為快走絲電火花加工用金屬絲的制造流程示意圖。
具體實施例方式下文將結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明所述的技術(shù)方案作進一步詳細的說明。實施例I按以下質(zhì)量配制總計為IOOKg的合金原料(可以為塊狀或粉末的高純原料)，其中，Zn 23. OKg ；A1 :25. OKg ；Cu :5. OKg ；Mn :0. 20Kg ；Si :0. 20Kg ;和余量的 Mo ；將配制的合金原料放入感應(yīng)熔煉爐中使其熔化，熔化溫度為1300°C，保溫時間為100分鐘；將熔融的合金液體導(dǎo)入水平連鑄爐內(nèi)，采用連鑄方法制備合金線坯，連鑄工藝參數(shù)為連鑄溫度1100 °C，連鑄時結(jié)晶器冷卻水壓為O. 7 O. 8MPa，冷卻水進水溫度5-30°C，進出水溫差為5 15°C，連鑄速度為1300mm/min ；將所制得的合金坯經(jīng)多道冷拉伸和在線退火，退火溫度700°C，退火時間10秒；以及成品前的去應(yīng)力退火，退火溫度350°C，退火時間25秒；得制備得到的快走絲電火花加工用金屬絲的直徑為O. 25mm。所述的金屬絲成品的化學(xué)成分和組成為Zn :23. 0% ；A1
25.0% ；Cu 5. 0% ；Mn :0. 20% ；Si :0. 20% ;和余量的 Mo。在萬能電子拉伸儀上測試金屬絲的抗拉強度和延伸率，采用TX-300A智能電導(dǎo)線電阻率測量儀測試其導(dǎo)電率，采用觸針法測量加工后的表面粗糙度，以45號鋼作為工件測試所述的金屬絲的電火花線切割速度。實施例2按以下質(zhì)量配制總計為IOOKg的合金原料(可以為塊狀或粉末的高純原料)，其中，Zn 23. OKg ；A1 :25. OKg ；Cu :8. OKg ；Mn :0. 80Kg ；Si :0. 60Kg ;和余量的 Mo ；將配制的合金原料放入感應(yīng)熔煉爐中使其熔化，熔化溫度為1250°C，保溫時間為100分鐘；將熔融的合金液體導(dǎo)入水平連鑄爐內(nèi)，采用連鑄方法制備合金線坯，連鑄工藝參數(shù)為連鑄溫度1050 °C，連鑄時結(jié)晶器冷卻水壓為0.7 0.8MPa，冷卻水進水溫度5-30°C，進出水溫差為5 15°C，連鑄速度為1250mm/min ；將所制得的合金坯經(jīng)多道冷拉伸和在線退火，退火溫度680°C，退火時間25秒；以及成品前的去應(yīng)力退火，退火溫度300°C，退火時間25秒；得制備得到的快走絲電火花加工用金屬絲的直徑為O. 25mm。所述的金屬絲成品的化學(xué)成分和組成為Zn :23. 0% ；A1 25. 0% ；Cu 8. 0% ；Mn :0. 80% ；Si :0. 60% ;和余量的 Mo。在萬能電子拉伸儀上測試金屬絲的抗拉強度和延伸率，采用TX-300A智能電導(dǎo)線電阻率測量儀測試其導(dǎo)電率，采用觸針法測量加工后的表面粗糙度，以45號鋼作為工件測試所述的金屬絲的電火花線切割速度。實施例3按以下質(zhì)量配制總計為IOOKg的合金原料(可以為塊狀或粉末的高純原料)，其 中，Zn 25. OKg ；A1 :28. OKg ；Cu :8. OKg ；Mn :0. 80Kg ；Si :0. 60Kg ;和余量的 Mo ；將配制的合金原料放入感應(yīng)熔煉爐中使其熔化，熔化溫度為1200°C，保溫時間為50分鐘；將熔融的合金液體導(dǎo)入水平連鑄爐內(nèi)，采用連鑄方法制備合金線坯，連鑄工藝參數(shù)為連鑄溫度1000 °C，連鑄時結(jié)晶器冷卻水壓為O. 7 O. 8MPa，冷卻水進水溫度5-30°C，進出水溫差為5 15°C，連鑄速度為1250mm/min ；將所制得的合金坯經(jīng)多道冷拉伸和在線退火，退火溫度650°C，退火時間25秒；以及成品前的去應(yīng)力退火，退火溫度250°C，退火時間25秒；得制備得到的快走絲電火花加工用金屬絲的直徑為O. 25mm。所述的金屬絲成品的化學(xué)成分和組成為Zn :25. 0% ；A1 28. 0% ；Cu 8. 0% ；Mn :0. 80% ；Si :0. 60% ;和余量的 Mo。在萬能電子拉伸儀上測試金屬絲的抗拉強度和延伸率，采用TX-300A智能電導(dǎo)線電阻率測量儀測試其導(dǎo)電率，采用觸針法測量加工后的表面粗糙度，以45號鋼作為工件測試所述的金屬絲的電火花線切割速度。實施例4按以下質(zhì)量配制總計為IOOKg的合金原料(可以為塊狀或粉末的高純原料)，其中，Zn 25. OKg ；A1 :28. OKg ；Cu :5. OKg ；Mn :0. 20Kg ；Si :0. 20Kg ;和余量的 Mo ；將配制的合金原料放入感應(yīng)熔煉爐中使其熔化，熔化溫度為1250°C，保溫時間為100分鐘；將熔融的合金液體導(dǎo)入水平連鑄爐內(nèi)，采用連鑄方法制備合金線坯，連鑄工藝參數(shù)為連鑄溫度1050 °C，連鑄時結(jié)晶器冷卻水壓為O. 7 O. 8MPa，冷卻水進水溫度5-30°C，進出水溫差為5 15°C，連鑄速度為1250mm/min ；將所制得的合金坯經(jīng)多道冷拉伸和在線退火，退火溫度625°C，退火時間20秒；以及成品前的去應(yīng)力退火，退火溫度300°C，退火時間25秒；得制備得到的快走絲電火花加工用金屬絲的直徑為O. 25mm。所述的金屬絲成品的化學(xué)成分和組成為Zn :25. 0% ；A1 28. 0% ；Cu 5. 0% ；Mn :0. 20% ；Si :0. 20% ;和余量的 Mo。在萬能電子拉伸儀上測試金屬絲的抗拉強度和延伸率，采用TX-300A智能電導(dǎo)線電阻率測量儀測試其導(dǎo)電率，采用觸針法測量加工后的表面粗糙度，以45號鋼作為工件測試所述的金屬絲的電火花線切割速度。
實施例5按以下質(zhì)量配制總計為IOOKg的合金原料(可以為塊狀或粉末的高純原料)，其中，Zn 24. OKg ；A1 :26. OKg ；Cu :6. OKg ；Mn :0. 50Kg ；Si :0. 50Kg ;和余量的 Mo ；將配制的合金原料放入感應(yīng)熔煉爐中使其熔化，熔化溫度為1250°C，保溫時間為80分鐘；將熔融的合金液體導(dǎo)入水平連鑄爐內(nèi)，采用連鑄方法制備合金線坯，連鑄工藝參數(shù)為連鑄溫度1050 °C，連鑄時結(jié)晶器冷卻水壓為O. 7 O. 8MPa，冷卻水進水溫度5-30°C，進出水溫差為5 15°C，連鑄速度為1250mm/min ；將所制得的合金坯經(jīng)多道冷拉伸和在線退火，退火溫度650°C，退火時間15秒；以及成品前的去應(yīng)力退火，退火溫度300°C，退火時間30秒；得制備得到的快走絲電火花
加工用金屬絲的直徑為O. 25mm。所述的金屬絲成品的化學(xué)成分和組成為Zn :24. 0% ；A1
26.0% ；Cu 6. 0% ；Mn :0. 50% ；Si :0. 50% ;和余量的 Mo。在萬能電子拉伸儀上測試金屬絲的抗拉強度和延伸率，采用TX-300A智能電導(dǎo)線電阻率測量儀測試其導(dǎo)電率，采用觸針法測量加工后的表面粗糙度，以45號鋼作為工件測試所述的金屬絲的電火花線切割速度。比較例I現(xiàn)有技術(shù)中通常使用的Mo金屬絲，在萬能電子拉伸儀上測試該金屬絲的抗拉強度和延伸率，采用TX-300A智能電導(dǎo)線電阻率測量儀測試其導(dǎo)電率，采用觸針法測量加工后的表面粗糙度，以45號鋼作為工件測試所述的金屬絲的電火花線切割速度。表I實施例與比較例的綜合力學(xué)性能、導(dǎo)電率與電火花加工速度
電極線金屬還的冷抗拉強度延伸率~~表面粗糙度電火花線切割速度 加工性能 /MPa/%/IACSμιηmm2/min
實施例 I^1085L260.192CL25272
實施例 2^Ι 05Γ 80.1880!28281
實施例 3%1096Γ 50.1830^27276
實施例 4^1086Γ 80.192026278
實施例 5^1097L230.187023273
比較例 I-13690 780.1760^8727權(quán)利要求
1.一種快走絲電火花加工用金屬絲，其特征在于所述的金屬絲的組分包含Zn、Al、Cu、Mn、Si 和 Mo。
2.權(quán)利要求I所述的快走絲電火花加工用金屬絲，其特征在于所述的金屬絲的組分和比例分別為Zn 23% -25%, Al 25%-28%，Cu 5. O % -8. O %, Mn O. 2-0. 8%, SiO.20-0. 60%，余量為鑰和不可避免的雜質(zhì)。
3.權(quán)利要求I或2所述的快走絲電火花線切割鑰銅合金金屬絲的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟 (1)在真空感應(yīng)熔煉爐中按成分以及組成加料，并使其熔化，得到熔融的金屬液； (2)將熔融的金屬液導(dǎo)入到連鑄設(shè)備內(nèi)，制備合金線坯； (3)將合金坯材經(jīng)冷卻拉伸和在線退火、以及成品前的去應(yīng)力退火制成直徑為O.20-0. 25mm的金屬絲。
4.權(quán)利要求3所述的制備方法，在所述的步驟(I)中，熔化溫度為1200-1300°C，保溫時間為10-200分鐘。
5.權(quán)利要求3所述的制備方法，在所述的步驟(2)中，連鑄溫度為1000-1150°C，連鑄時結(jié)晶器冷卻水壓為O. 6-0. 9MPa，冷卻水進水溫度為5_30°C，連鑄速度為1200-1300mm/mirio
6.權(quán)利要求3所述的制備方法，在所述的步驟(3)中，所述的在線退火溫度為650-750°C，退火時間為5-50秒。
7.權(quán)利要求3所述的制備方法，在所述的步驟(3)中，所述的去應(yīng)力退火溫度為250-350°C，相應(yīng)的退火時間為10-50秒。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種快走絲電火花加工用金屬絲及其制備方法，其中金屬絲的組分包含Zn、Al、Cu、Mn、Si和Mo。另外，本發(fā)明還公開了上述的快走絲電火花加工用金屬絲的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟(1)在真空感應(yīng)熔煉爐中按成分以及組成加料，并使其熔化，得到熔融的金屬液；(2)將熔融的金屬液導(dǎo)入到連鑄設(shè)備內(nèi)，制備合金線坯；(3)將合金坯材經(jīng)冷卻拉伸和在線退火、以及成品前的去應(yīng)力退火制成金屬絲。本發(fā)明的金屬絲提高了金屬絲在加工液中的耐蝕性、切削性能；抗拉強度穩(wěn)定，導(dǎo)電性良好。
文檔編號B23H7/08GK102784979SQ201110131290
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者鄭霞 申請人:昆山市瑞捷精密模具有限公司