顯微裂紋的形成機理與預防措施
中走絲線切割是利用放電熱效應進行加工的,模具材料表面因放電產生高溫而熔化,然后急冷產生變質層,變質層上常出現較多的顯微裂紋,這種顯微裂紋大多是由于金屬從熔化狀態突然急冷凝固,材料收縮產生拉伸熱應力所造成的。
不同的工件材料對裂紋的第三性也不同,硬脆材料容易產生裂紋。工件預先熱處理狀態對裂紋的產生也有較大影響,加工淬火材料比加工淬火后為或退火材料材料容易產生裂紋,因為淬火材料硬脆,原始應力也較大。
為防止模具表面產生顯微裂紋,應對鋼材熱加工(鑄、鍛)、熱處理直到制成模具的各個環節都要充分關注和重視,并采取相應的措施。①在線切割加工前的熱處理,應不免材料過熱、滲碳、脫碳等現象;②線切割時應優化電規準:1)采用高峰值窄脈沖電參數,使工件材料以氣相拋出,氣化熱大大高于融化熱,以帶走大部分熱量,避免工件表面過熱;2)有效地進行逐個脈沖檢測,控制好集中放電脈沖串的長度,也可解決局部過熱問題,顯微裂紋的產生;3)脈沖對顯微裂紋的影響極其明顯,越大,顯微裂紋則越寬越深;脈沖很小時,例如采用精加工電規準,表面粗糙度值小于Ra1.25μm,一般不易出現顯微裂紋;③工作液中的電蝕產物(如液渣等)常會導致集中放電,形成顯微裂紋。
此外,在中走絲線切割加工,為了預防裂紋和變形,加工條件也應慎重選擇,尤其是對于那些大型、厚壁、形狀復雜、厚度不均勻的模具零件,宜采用多次切割法,這是減少和去除表面缺陷的一種非常有效的方法。以及應選擇叫平坦,易精加工或對工件性能影響不大的部位設置線切割的起始點,這也很重要。對于有些要求高的模具,可采用多種有效措施,在線切割加工后把表面變質層拋除、研磨掉,提高零件的表面質量。
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