[发明专利]一种高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝及其制备方法

权利要求书

1.一种高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝，包括芯材和壳层，所述芯材的材质为Cu或铜合金，所述壳层的材质为Zn或锌合金，其特征在于，所述壳层包括包覆于芯材表面的壳层基底、电极点以及包覆于壳层基底表面的保护层，所述电极点为嵌设于壳层基底的电极微粒，该电极微粒由大量的铜锌合金电子化合物聚集而成，同时从该电极丝的横截面上看，所述壳层基底于电极点周围和/或于其中心弧线附近分布由内向外延伸的通道，该通道呈微孔状且100nm≤孔径≤1000nm。

2.如权利要求1所述的高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝，其特征在于，所述壳层中各成分的质量百分数组成为：Zn 42.5～52.5％，余量为Cu，其他为由原材料带入的不可避免的杂质，且不可避免杂质的含量之和≤0.3％。

3.如权利要求2所述的高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝，其特征在于，所述壳层的厚度为10～50μm。

4.如权利要求1所述的高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝，其特征在于，所述电极点的粒径为200～2000nm，所述电极点占壳层基底的体积比例为20～80％。

5.如权利要求4所述的高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝，其特征在于，80％的所述电极点以芯材为中心呈环形均匀分布于芯材外侧。

6.如权利要求4所述的高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝，其特征在于，所述铜锌合金电子化合物为CuZn、Cu₃Zn₂、Cu₅Zn₈中的至少一种。

7.如权利要求1～6中任一权利要求所述的高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝，其特征在于，所述芯材中各成分的质量百分数组成为：Cu 58.5～68.5％，余量为Zn，其他为由原材料带入的不可避免的杂质，且不可避免杂质的含量之和≤0.3％。

8.如权利要求1～6中任一权利要求所述的高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝，其特征在于，所述保护层的厚度为0.1～0.5μm。

9.一种如权利要求1所述的高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)芯材制备：取所需的铜或铜合金进行拉伸加工制成线径为Φ0.6～Φ1.5mm的母线，拉伸强度为400～600MPa，上述铜合金中Cu含量为58.5～68.5％，余量为Zn及不可避免的杂质元素，且不可避免杂质元素的含量≤0.3％；

(2)壳层基底制备：在上述制备的母线上包覆一层厚度为10～50μm的Zn或锌合金形成壳层基底，从而制得第一线坯，所述锌合金中Zn含量为42.5～99％，余量为Cu，其他为由原材料带入的不可避免的杂质，且不可避免杂质的含量之和≤0.3％，该壳层基底的硬度为HB20～50，断面收缩率为60％以上，导电率为22～25％IACS；

(3)电极点和通道的形成：将上述第一线坯通过热处理及压力加工方法处理，使得壳层基底中获得所需的电极点及通道，制得电极丝半成品，其中热处理参数为：热处理温度400～500℃，热处理时间2～10h，热处理过程中充氮气保护；压力加工方法处理参数：加工速度500～1500m/min，退火电压10～50V，退火电流为5～20A，加工率为82.6～97.2％；

(4)保护层的制备：将上述制备的电极丝半成品进行钝化和烘干处理而形成厚度为0.1～0.5μm的保护层，其中烘干温度为50～100℃，最终制得的电极丝成品的线径为Φ0.2～Φ0.35mm。