低银氧单向走丝用电极丝及其制造方法
【技术领域】 阳oou本发明设及一种低银氧（忍材中银：〇. 01-0.lOwt%，表层中氧：氧 0. 005-1.Owt% )单向走丝用电极丝（电火花放电加工（electrodischargemachining) 用电极丝）及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 单向走丝电火花放电加工法是近年来迅速发展起来的一种精密机械加工方法。电 火花加工技术最早是由前苏联学者拉扎连科夫妇1943年研究发明的，之后，随着脉冲电 源和控制系统的改进而迅速发展起来。电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放 电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称 EDM巧lectric曰1Disch曰rgeΜ曰chining)〇
[0003] 按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征，可将电火花加工方式分为 五类：电火花线切割加工；电火花成形加工；电火花磨削；电火花共辆回转加工；小孔加工、 刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。而电火花线切割加工根据走丝速度的不 同，可分为：快走丝电火花加工、中走丝电火花加工、单向走丝电火花加工，本发明主要阐述 的是最后一种电火花线切割加工。
[0004] 中走丝、快走丝是我国具有独立知识产权的电火花线切割加工技术，为区别于上 述两种加工方式，根据走丝方式和走丝速度的不同，近年来，随着慢走丝发展技术在中国的 逐渐普及，我国的一些专业技术人±将慢走丝加工命名为单向走丝电火花加工，本发明专 利为了表述的方便，统一称为单向走丝电火花加工。
[0005] 众所周知，电火花加工时，电极丝是做为一种工具电极来使用的，既然为工具电极 就要兼具电极和工具的双重特性，即电极丝的结构特性和材料特性，结构特性决定了电极 丝切割时切割工件的尺寸、精度，材料特性在本发明专利中所指的是材料的电性能和机型 性能。因此本发明专利所要研发的内容即是从电极丝两方面的特性出发来研发一种新型的 电极丝。
[0006] 慢丝技术发明之初，所用的电极丝材料是用纯铜制造的，但是由于铜材料本身的 气化性能的制约，切割效率和切割质量受到了很大的限制，到后来研究出黄铜线进行切 害及最近几年研发的伽马线、贝塔线、复合线进行切割，切割速度和表面光洁度都得到 了相应的提高，但是由于黄铜线材料本身的限制，切割速度受到了再往上提升的瓶颈。
[0007] 进入新千年之后，随着我国用工结构的变化及我国对外开放程度的深入，机械加 工工业在我国面临着新的机遇和挑战，一方面，随着人口红利的逐渐消失，用工成本的逐渐 增加，我国做为世界工厂的优势将受到挑战，另一方面，随着改革开放的深入进行，有改革 所释放出来的红利也在刺激着我国机械工业往更高层次方向发展，因此面对运种机遇和挑 战，开发一种新型的适合在新形势下使用的慢走丝加工用电极丝，是摆在慢走丝研究领域 的技术人员面前的一个严峻课题，特别是在近年来，在机械加工领域，一些大件、高精度加 工件的出现，在运种情况下，用普通电极丝进行切割就有了一定限制，因此研发一种新型电 极丝满足运种加工要求是当务之急。
[0008] 下面阐述一下国内外所使用电极丝的具体技术状况：
[0009] 一、普通黄铜电极丝：运种电极丝是铜锋二元合金，因为受到黄铜中锋含量的限 审IJ，它的切割速度受到了制约，而随着黄铜中锋含量增多，其切割速度也会有小的提升， 但它的提升速度是有限的，因为锋的含量越高材料的加工难度会约大。运种电极丝一般被 现在的国内普通用户所使用，但如果采用运种电极丝去切割尺寸厚度大于80毫米的料件 时，其加工精度、表面质量会受到限制，而还经常断线，增加工人操作的难度。
[0010] 二、锻锋电极丝、β型电极丝、丫型电极丝、复合相型电极丝，运些类型的电极丝 因为应用领域的不同，切割速度比普通黄铜电极丝的切割速度提升在5-20%，且不适合切 割厚度在80毫米W上的料件，同本发明电极丝也不具有可比性。
[0011] Ξ、韩国PAPS-S-wire:此种类型的电极丝丝同本发明的电极丝性能接近，从韩国 专利内容来分析，此种产品采用热锻锋的工艺生产，且由于专利保护的要求，运种产品的价 格比本发明产品的加工要高，同时由于进口时间周期的限制，运种线在我国的推广程度并 不好。
[0012] 四、德国Berkenhoff公司的TopasPlusX系列产品及法国Thermocompact公司的 ThermoTEX的系列产品：运两种类型的产品同本发明是类型的产品，但是因为运种产品的 忍材没有经过合金化的处理，材料的强度低，使切割的直线度受到限制，另外一方面，因为 此种类型的产品工艺复杂，生产成本高，不适合在新常态下运种新型电极丝材料在我国的 推广，同时面临慢走丝使用者用不起的现实情况。
[0013] 因此，本发明所述的电极丝即是在不影响加工精度的同时，适合于切割大件（厚 度大于80毫米），特别是适合于一些大型的汽车覆盖件模具等大型的工程机械模具的单向 走丝加工，可W使切割在12小时W上不换线（不重新穿线）或者是不换刀的情况下，来保 证切割出来的料件表面光洁度高，尺寸精度、形位公差不低于其它类型的单向走丝用电极 丝，并且切割速度比普通黄铜电极丝提高40%W上，同时电极丝的加工成本低于国外同种 类型的电极丝。
【发明内容】
[0014] 本发明针对现有技术的上述不足，提供一种制造成本低，适合于切割大件（厚度 大于80毫米），特别是适合于一些大型的汽车覆盖件模具等大型的工程机械模具，并且切 割效率和切割精度高的低银氧单向走丝用电极丝。
[0015] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种低银氧单向走丝用电 极丝，包括忍材和覆盖忍材的表层复合金属层，忍材成分组成为：银0.01-0.lOwt%，憐 0. 0005-0. 03wt%，其它金属元素0. 05-0. 5wt%，其它金属元素为铁、错、娃、儀、巧、侣、铭、 稀±中的至少两种，不可避免的杂质元素小于0. 5wt%，余量为铜；所述的表层复合金属层 的成分组成为：铜50. 1-60.Iwt% ,氧0. 005-1.Owt%，憐0. 0005-0. 03wt%，不可避免的杂 质元素小于〇.5wt%，其余为锋。
[0016] 作为优选方案之一，本发明的低银氧单向走丝用电极丝，包括忍材和覆盖忍材的 表层复合金属层（即覆盖在忍材外的复合金属层），忍材成分组成为：银0. 01-0. 〇5wt%，憐 0. 0005-0. 03wt%，其它金属元素0. 05-0. 5wt%，其它金属元素为铁、错、娃、儀、巧、侣、铭、 稀±中的至少两种，不可避免的杂质元素小于0. 5wt%，余量为铜；所述的表层复合金属层 的成分组成为：铜50. 1-55.Owt%，氧0.005-1.Owt%，憐0.0005-0. 03wt%，不可避免的杂 质元素小于0. 5wt%，其余为锋。
[0017] 作为优选方案之二，本发明的低银氧单向走丝用电极丝，包括忍材和表层复合 金属层，忍材合金组成为：银0. 05-0.lOwt%，憐0. 0005-0. 03wt%，其它金属元素的含量 0. 05-0. 5wt%，其它金属元素为铁、错、娃、儀、巧、侣、铭、稀±中的至少两种，不可避免的杂 质元素小于0. 5wt%，余量为铜；所述的表层复合金属层的成分组成为：铜55. 0-60. 1%， 氧0. 005-1.Owt%，憐0. 0005-0. 03wt%，不可避免的杂质元素小于0. 5wt%，其余为锋。
[0018] 本发明还提供一种上述低银氧单向走丝用电极丝的制备方法，步骤包括：
[0019] (1)按照配方比例称取各原料，首先忍材的制作采用行业常规合金化的烙炼技术 在1150-1270摄氏度的溫度下烙炼，然后连续铸造出低氧银铜巧杆，再经连拉连退工艺制 造出忍材；
[0020] (2)然后在忍材上（忍材表面）通过化学电锻或机械的方法在表层覆盖一层锋形 成原始巧料（图2示），原始巧料在加热炉内并在氧化性气氛下进行热处理扩散，使表层复 合金属层同忍材金属相互渗透并发生化学反应；热处理的气压为0. 5-10. 5兆帕，氧化性气 氛中的氧含量为10-60wt% (