一种用于制造单向走丝用电极丝的高锌铝锰铁铜合金制造技术

一种用于制造单向走丝用电极丝的高锌铝锰铁铜合金，其特征在于：该合金的组分及重量百分比为：锌：37.0‑42.0wt％，铝：0.0005‑0.85wt％，锰：0.005‑0.5wt％，铁：0.01‑0.30wt％，微量元素0.0005‑0.01wt％；所述的微量元素为：镁、硅、钠、锂、钾、钙、磷中的一种或者以上；V，Cr，Ni，Mo，Co，Ti，W，C中的一种或者多种构成的杂质，且杂质中的各种元素含量分别小于0.005wt％；其它不可避免的杂质元素小于0.5wt％；余量为铜。铁和部分铜、锌为放电废丝经洁净化除杂后所得。采用上述方法制造的电极丝，与现有技术相比，气化性能稳定，力学性能提升，电极丝加工成本低廉，应用广泛，具有广阔的市场前景。

A high Zn Al Mn Fe Cu alloy used for making unidirectional walking wire electrode

A method for manufacturing a unidirectional wire electrode wire for high aluminum zinc manganese copper alloy, which is characterized in that the components and weight percentage of the alloy is 37 aluminum zinc: 42.0wt%,: 0.0005 0.85wt%, 0.005 0.5wt%, Mn: Fe: 0.01 0.30wt%, 0.0005 0.01wt% trace elements; trace elements the magnesium, silicon, sodium, lithium, potassium, calcium and phosphorus in one or above; V, Cr, Ni, Mo, Co, Ti, W, or a variety of impurities in C form, and the content of various elements in the impurities are less than 0.005wt%; other impurity elements it is less than 0.5wt%; amount of copper. Part of iron and copper and zinc for waste discharge by clean purification after the. Compared with the existing technology, the electrode wire made by the said method has the advantages of stable gasification performance, improved mechanical property, low processing cost of the electrode wire, wide application and broad market prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种用于制造单向走丝用电极丝的高锌铝锰铁铜合金
本专利技术涉及一种铜合金，尤其涉及一种用于制造单向走丝用电极丝的高锌铝锰铁铜合金。
技术介绍
慢走丝电火花放电加工，我国冶金行业标准称数控机床用单向走丝电火花放电加工，专业领域也成为电腐蚀加工(英文简称EDM：ElectricalDischargeMachining)，电极丝是慢走丝电火花放电加工所用的一种工具电极材料。单向走丝电火花放电加工法是一种精密机械加工方法。从上世纪八十年代传入中国，已经有三十多年了，当前中国大陆市面上所使用的单向走丝电火花放电电极材料，85％以上使用普通黄铜合金制造成的电极丝，也有少部分的慢走丝用户使用复合铜合金电极丝，但是由于慢走丝放电加工普及的落后，复合电极丝还处于市场拓展的阶段，大多数用户还是选用成本低廉的普通黄铜材料制造的电极丝。随着市场竞争的加剧，人力资源成本的提高，越来越多的用户都希望电极丝制造厂家能提供成本更低、效率更高、性能更优的电极丝。慢走丝电火花放电加工法是一种不同于快走丝、中走丝的电火花加工方法，快走丝、中走丝电火花放电加工法所用的电极丝往复运动，即可以经过多次放电，而慢走丝电火花放电加工所使用的电极丝单向运动且只进行一次放电加工即通过切割机的排屑系统排出，加工方式的不同决定两者加工精度的不同，因此单向走丝(慢走丝加工电极丝移动速度比中走丝、快走丝的电极丝移动速度慢而俗称为慢走丝加工)的放电加工精度可以达到微米级，而中走丝、快走丝的加工精度只能达到丝级，这也就是很多精密机械加工领域选择慢走丝放电加工的原因。单向走丝电火花放电加工时，脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极(如图1所示)，两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质中(常用煤油或矿物油或去离子水，单向走丝线切割加工常用去离子水)。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙(0.01～0.05mm)。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中(10～107W/mm)，放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个个电腐蚀小凹坑。在第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电，如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它的行走的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工形状。与此同时，总能量的一小部分也释放到工具电极上，从而造成工具损耗。而损耗的工具电极不断地排出，新的没有损耗的工具电极(本专利技术中所述的高锌铝锰铁铜合金电极丝)持续不断地供给，使切割用的工具电极的形状始终存在一个动态的平衡，从而保证工件的尺寸精度和表面光洁度。事物的两面性决定了单向走丝电火花放电加工有显著的优点，也决定了其缺点的存在，因为单向走丝电火花放电加工所使用的电极丝只进行一次放电加工即通过切割机的排屑系统排出，因此慢走丝的电极丝材料用量是很大的，通常情况下，一台慢走丝机床一个月的电极丝的使用量是150公斤，根据我司市场部门的调研统计，我国一个月的慢走丝用电极丝使用量是3000吨，慢走丝用电极丝是用不同比例含量的铜和锌金属化合而成的，因此对铜和锌的消耗量是巨大的。众所周知，我国是一个铜蕴藏量贫瘠的国家，每年要从非洲、南美进口大量的电解铜和铜矿石，来满足我国工业发展的需要，因此如何少用铜、节约用铜成为摆在每一个铜加工人面前的永恒课题。目前，对于单向走丝电火花腐蚀加工用电极线的制备方法，一般采取挤压法和水平连铸法实现：上述两种方法制造坯杆，经过中间退火和压力加工，制成芯杆，然后再经过后道的成品加工制造成客户所需规格的电极丝，但这两种方法存在制备工艺复杂、工序繁多、生产设备昂贵等问题(一台挤压机要两千万RMB)，使其生产成本增高。如能在保持综合性能不下降甚至有提升的前提下，利用放过电后的工具电极材料(本专利技术也叫放电废丝)作为原材料，通过金属洁净化的方法除掉放电废丝中的杂质成分的含量(在放电烧蚀过程中，切割材料中粘附在工具电极丝上的V，Cr，Ni，Mo，Co，Ti，W，C、等元素)，同时再降低电极丝的铜含量、增大其锌含量，通过合金化方法来减轻铜降低带来的不利影响，又提高其电极材料的放电性能，且简化其生产工艺(本专利技术采用的是上引连续铸造工艺)，则可以在降低原材料成本的同时又提高了电火花腐蚀加工效率，使其具有更强的市场竞争力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种高锌铝锰铁铜合金制造的单向走丝用电极丝，以期在增大电极线的电火花腐蚀加工速度的同时，降低原材料及人力资源成本、提升市场竞争力。本专利技术所述的高锌铝锰铁铜合金制造的电极丝即是根据单向走丝电火花加工所用工具电极的特殊性,对经过放电后的工具电极材料进行回收,采用金属洁净化的方法,再通过金属合金化的熔炼方法,专利技术一种新型的电极丝材料,来满足当前经济形势下的一般慢走丝电火花加工用户所需的电极丝材料,同时以满足这部分中低端客户的一般需求,推出一种成本更低、效率更高、性能更优的电极丝。为了解决这一问题，我们运用合金化的原理及先进的熔炼及金属洁净化技术来开发一种适用于当今市场的电极丝。随着精密机械加工的快速发展，慢走丝线切割加工在当代中国也越来越普及，伴随着使用量的增大，废料回收成为使用者及电极丝制造商共同面对的问题。为了节约铜锌资源，并满足大多数中低端客户的加工需要，急需开发一种既能利用回收放电废丝，又能满足加工需要及加工效率得到提升的电极丝，本专利技术即是在满足节约应用铜锌资源的基础上，利用铜合金的除杂技术，并采用先进的连续铸造技术，开发一种全新的性能得到提升的电极丝，来满足慢走丝加工用户需求的一种新型的用于制造单向走丝用电极丝的高锌铝锰铁铜合金。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于制造单向走丝用电极丝的高锌铝锰铁铜合金，其特征在于：该合金的组分及重量百分比如下：锌：37.0-42.0wt％，铝：0.0005-0.85wt％，锰：0.005-0.5wt％，铁：0.01-0.30wt％，微量元素0.0005-0.01wt％；所述的微量元素为：镁、硅、钠、锂、钾、钙、磷中的一种或者以上；V、Cr、Ni、Mo、Co、Ti、W、C中的一种或者多种构成的杂质、且杂质中的各种元素含量分别小于0.005wt％；其它不可避免的杂质元素小于0.5wt％；余量为铜；所述的铁和合金组分中部分的铜、锌为放电废丝经过合金熔炼除杂处理后所得，除杂处理采用添加微量元素及添加精炼剂的方式来进行；所述的铝、锰及微量元素为在除杂后添加，且铝、锰在微量元素之后添加。进一步，所述合金组分中部分的铜、锌为合金中铜或锌总含量的10-85wt％。再进一步：所述的放电废丝为电极丝经放电过后从电极丝使用的用户处所得，其成分含量为：Fe0.01-0.20wt％，Cu58.5-65.5wt％，V、Cr、Ni、Mo、Co、Ti、W、C中的一种或多种，但不限于V、Cr、Ni、Mo、Co、Ti、W、C中的一种或多种，含量为0.005-0.10wt％，余量为Zn。所述的V，Cr，Ni，Mo，Co，Ti，W，C为放电废丝表层/面所附；所述的不可避免的杂质是以金属间化合物的形式存在于晶粒内部或晶间；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造单向走丝用电极丝的高锌铝锰铁铜合金，其特征在于：该合金的组分及重量百分比如下：锌：37.0‑42.0wt％，铝：0.0005‑0.85wt％，锰：0.005‑0.5wt％，铁：0.01‑0.30wt％，微量元素0.0005‑0.01wt％；所述的微量元素为：镁、硅、钠、锂、钾、钙、磷中的一种或者以上；V，Cr，Ni，Mo，Co，Ti，W，C中的一种或者多种构成的杂质、且杂质中的各种元素含量分别小于0.005wt％；其它不可避免的杂质元素小于0.5wt％；余量为铜；所述的铁和合金组分中部分的铜、锌为废丝经过合金熔炼除杂处理后所得，除杂处理采用添加微量元素及精炼剂的方式来进行；所述的铝、锰及微量元素为在除杂后添加，且铝、锰在微量元素之后添加。

【技术特征摘要】
1.一种用于制造单向走丝用电极丝的高锌铝锰铁铜合金，其特征在于：该合金的组分及重量百分比如下：锌：37.0-42.0wt％，铝：0.0005-0.85wt％，锰：0.005-0.5wt％，铁：0.01-0.30wt％，微量元素0.0005-0.01wt％；所述的微量元素为：镁、硅、钠、锂、钾、钙、磷中的一种或者以上；V，Cr，Ni，Mo，Co，Ti，W，C中的一种或者多种构成的杂质、且杂质中的各种元素含量分别小于0.005wt％；其它不可避免的杂质元素小于0.5wt％；余量为铜；所述的铁和合金组分中部分的铜、锌为废丝经过合金熔炼除杂处理后所得，除杂处理采用添加微量元素及精炼剂的方式来进行；所述的铝、锰及微量元素为在除杂后添加，且铝、锰在微量元素之后添加。2.根据权利要求1所述的用于制造单向走丝用电极丝的高锌铝锰铁铜合金，其特征在于：所述的合金组分中部分的铜、锌为合金中铜或锌总量的10-85wt％。3.根据权利要求1所述的用于制造单向走丝用电极丝的高锌铝锰铁铜合金，其特征在于：所述的废丝为电极丝经放电过后所得，其成分含量为：Fe0.01-0.30wt％，Cu58.5-65.5wt％，V、Cr、Ni、Mo、Co、Ti、W、C中的一种或多种，但不限于V、Cr、Ni、Mo、Co、Ti、W、C中的一种或多种，含量为0.005-0.10wt％，余量为Zn。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟宪旗，刘新宽，万林辉，刘平，梁志宁，陈小红，林火根，吴桐，
申请(专利权)人：宁波博德高科股份有限公司，上海理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33