[发明专利]掺钴镁钼合金电极丝及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于线切割的钼合金电极丝及其制造方法，具体是掺钴镁钼合金电极丝及其制造方法。

背景技术

线切割生产技术在机加行业中广泛运用，用于线切割的电极丝是主要耗材，线切割钼丝是由钼制成的钼金属电极丝，用于带有高压电场连续移动的线切割机床加工工件，钼金属电极丝可以对工件进行脉冲火花电腐蚀，将金属切割成型。

目前，线切割电极丝主要有以下两种：

1、采用钼含量大于99％的纯钼的钼丝做线切割电极丝，切割金属工件成型。其制造方法为：三氧化钼粉(一次还原)→二氧化钼粉(二次还原)→钼粉→筛粉/混粉→等静压→中频烧结→校直→串打→马弗炉退火→拉丝。

2、为了提高线切割钼合金丝的切割寿命及切割效率，在纯钼中掺入一定量的其它微量元素。采用钼含量大于99％，三氧化二镧含量为3000～5000ppm的钼镧合金钼丝做线切割电极丝，切割金属工件成型。其制造方法为：三氧化钼粉(一次还原)→二氧化钼粉(掺杂，加入硝酸镧溶液)→钼粉→筛粉/混粉→等静压→中频烧结→校直→串打→马弗炉退火→拉丝。

通过上述两种制作方法制造的电极丝，其缺陷在于：

1、材料高温性能低。在电火花线切割加工中，由于电弧放电的作用，第一种电极丝的工作温度超过1200℃时易发生脆断，第二种电极丝的工作温度超过1400℃易发生脆断；

2、材料强度偏低。在直径为Φ0.18mm规格时，第一种电极丝的抗拉强度为：1800～2200N/mm²，第二种电极丝的抗拉强度为：1900～2300N/mm²，在线切割加工中，连续移动的钼丝容易因强度不足而被拉断；

3、材料放电性能不足。在直径为Φ0.18mm规格时,在同等切割条件下，第一种电极丝每小时的金属切割量约4000mm²；第二种电极丝每小时的金属切割量约4500mm²；

4、材料抗损性能不足。在直径为Φ0.18mm规格时,在同等切割条件下，第一种电极丝每小时的损耗量约Φ0.0006875mm,第二种电极丝每小时的损耗量约Φ0.0006565mm；

5、材料综合性能表现不足。在直径为Φ0.18mm规格时,在同等切割条件下，第一种电极丝单次上丝金属平均切割量约200000mm²，第二种电极丝单次上丝金属平均切割量300000mm²，钼丝就会发生断丝或钼丝损耗严重而需要更换。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种能改善电火花线切割用钼丝的高温性能、抗拉强度、放电效率、抗损性能，提高材料综合使用性能的掺钴镁钼合金电极丝及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

掺钴镁钼合金电极丝，是在二氧化钼粉中加入钴元素和镁元素，经粉末冶金和机械加工制作出的线切割用钼合金电极丝。

本发明的钼合金电极丝是在二氧化钼粉中加入硝酸钴、硝酸镁，通过粉末冶金方法制成金属坯，再通过压力加工制作出的线切割用的掺钴镁钼合金电极丝。镁具有比刚度和比强度高，密度低，散热性能、减震性能和电磁屏蔽性能等一系列优良的性能。在二氧化钼中加入镁和钴，能细化晶粒抑制失效过程的晶界反应，改善热处理工作性能，提高机械性能和降低弹性后效值。

进一步的改进是：所述的钴元素是硝酸钴溶液；镁元素是硝酸镁溶液，采用溶液与二氧化钼粉更易混合。

进一步的改进是：所述电极丝中的钴含量为203～515ppm；镁含量为405～718ppm。在此含量内制造出的掺钴镁钼合金电极丝的性能最佳。

掺钴镁钼合金电极丝的制造方法的具体步骤如下：

(1)将二氧化钼粉装入混料机中；

(2)将硝酸钴溶液和硝酸镁溶液混合后放入加液器中，以喷雾方式加入到混料机中，边加入边混合；

(3)加纯水洗涤加液器，将洗涤液加入到混料机中；

(4)将二氧化钼粉与硝酸钴溶液和硝酸镁溶液混合后加热烘干，边加热边混合；

(5)冷却到室温后取出掺杂的二氧化钼粉；

(6)二次还原制成掺杂钼粉，经筛粉、混合、压坯、中频烧结、再经旋锻、串打、拉丝、退火，制造出掺钴镁钼合金电极丝。

采用上述方法制造的线切割用钼合金电极丝，其高温性能、材料强度、放电性能、抗损性能等都优于现有钼合金电极丝，材料的综合性能提升明显。