一种复合电极丝、复合电极丝的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及电极丝加工技术领域，具体为一种复合电极丝、复合电极丝的制备方法及应用，通过导电合金的芯材外直接套设黄铜管状的外材，之后进行压力冷包，使得导电合金芯材与黄铜外材直接同心包覆成为一体，之后经过拉拔、退火及拉丝处理，使得芯材与外材形成最终的复合电极丝，复合电极丝的表面可以喷涂锌材料涂层，解决了现有的复合电极丝表面不光泽、整体强度低的技术问题题。强度低的技术问题题。强度低的技术问题题。

【技术实现步骤摘要】
一种复合电极丝、复合电极丝的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及电极丝加工
，具体为一种复合电极丝、复合电极丝的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]复合导体结合了几种不同材质的特性，良好的适应性是复合导体的一个明显优点，不仅具有较理想的机电性能，并且应用范围较广。目前国内精密加工领域广泛采用慢走丝设备进行材料的精密切割。慢走丝所采用的切割用电极丝主要采用黄铜材质，利用黄铜内的锌元素高温气化冲洗细屑来改善切割面精度。但是黄铜硬度较高，加工成0.2毫米直径以下难度较大，并且导电性能有限，基本在20%左右，限制了电脉冲能量的利用效率。
[0003]专利申请号为CN202010509917.X的专利技术专利，该专利中公开了一种微细电火花加工用电极丝，包括芯材和包覆在芯材外的表层，所述芯材的材质为黄铜，所述表层包含包覆于芯材外表面的内层和包覆于内层外表面的外层，所述外层为非晶态层。通过短程有序、长程无序的非晶态层，该电极丝不仅可以提高加工精度，还可以消除应力、减少变形，使得加工表面无灼伤，光滑且无微裂纹，达到提高微细工具电极的在线加工精度和表面质量。
[0004]虽然上述的专利公开了一种由黄铜芯材、铜锌合内层及非晶质外层包覆制备的电极丝，但是该电极丝的是由黄铜芯材的表面镀上铜锌合金内层形成包覆，在拉丝过程中极易导致表面不平整，且强度低，对后续的放电切割加工的品质产生极大的不良影响。

技术实现思路

[0005]针对以上问题，本专利技术提供了一种复合电极丝、复合电极丝的制备方法及应用，通过导电合金的芯材外直接套设黄铜管状的外材，之后进行压力冷包，使得导电合金芯材与黄铜外材直接同心包覆成为一体，之后经过拉拔、退火及拉丝处理，使得芯材与外材形成最终的复合电极丝，复合电极丝的表面可以喷涂锌材料涂层，解决了现有的复合电极丝表面不光泽、整体强度低的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种复合电极丝，包括：芯材及同心包覆于芯材外的外材；所述芯材为导电合金；所述外材为黄铜。
[0007]作为改进，所述芯材为经过细晶化处理导电铜合金，处理方法为连续挤压或热轧中的一种，所述芯材的导电率＞50%IACS。
[0008]作为改进，所述外材为含锌黄铜，该外材中锌含量为30%
‑
50%，其余为铜及不可避免的杂质。
[0009]作为改进，完成对芯材包覆后的所述外材的表面镀锌处理。
[0010]一种用于制备上述任一项所述的一种复合电极丝的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、预处理，将芯材进行细晶化处理，得到实心、圆杆状芯材。
[0011]步骤b、套合，将实心的芯材与管状的外材清洗后套合,外材与芯材横截面积比例为1:4
‑
7:3；步骤c、冷压，环向挤压步骤b中套合后的所述芯材与外材，使得芯材与外材沿轴向延伸，环向挤压压力500
‑
1000MPa，所述芯材与外材沿轴向延伸后的直径缩小变形量为20
‑
40%；步骤d、热压环轧，将步骤c中得到的芯材与外材进行热压环轧，热压环轧温度500
‑
700摄氏度，变形率大于40%，并快速冷却，使芯材与外材均获得细晶处理；步骤e、拉拔，对步骤d中延伸后的芯材与外材进行拉拔，缩小直径；步骤f、退火，对步骤e中经过多次拉拔后的芯材与外材进行退火处理，退火温度为200
‑
700℃；步骤g、拉丝，对步骤f中退火处理后的芯材与外材进行拉丝处理，形成直径0.03
‑
0.3mm的复合电极丝，该复合电极丝的抗拉强度＞800MPa，导电率＞30%IACS。
[0012]作为改进，所述步骤b中，所述芯材进行多次的套合，在外表面套设多层的外材。
[0013]作为改进，所述步骤f中，经过退火处理后的所述外材的表面涂覆锌材料涂层，涂层厚度为0.5
‑
50um。
[0014]作为改进，所述步骤g中，经过拉丝处理后的所述外材的表面涂覆锌材料涂层，涂层厚度为0.5
‑
50um。
[0015]一种复合电极丝的应用，所述复合电极丝为上述任一项所述的复合电极丝，且应用于慢走丝切割。
[0016]本专利技术的有益效果在于：（1）本专利技术通过导电合金的芯材外直接套设黄铜管状的外材，之后进行压力冷包，使得导电合金芯材与黄铜外材直接同心包覆成为一体，之后经过拉拔、退火及拉丝处理，使得芯材与外材形成最终的复合电极丝，复合电极丝的表面可以喷涂锌材料涂层，解决了现有的复合电极丝表面不光泽、整体强度低的技术问题；（2）本专利技术通过利用含锌量为30%
‑
50%的黄铜作为外材，在成型复合电极丝的过程中，外材的强度原优于芯材导电合金的强度，保障了成型复合电极丝整体的韧性的同时可以拉出直径更细、稳定性更好的复合电极丝；（3）本专利技术通过在复合电极丝进行切割使用过程中，外材内含有的锌金属材质，会在放电切割过程中受放电高温融化，锌颗粒气化使得复合电极丝上粘附的融渣崩开，保障复合电极丝的顺畅使用；（4）本专利技术通过具有导电率＞50%IACS的导电合金作为芯材，利用导电合金的芯材的高导电性，保证复合电极丝整体在放电切割过程中，优良的导电性，避免因芯材导电率低的因素出现，复合电极丝断裂的情况。
[0017]综上所述，本专利技术具有导电性能优异、韧性更佳、直径更细等优点，尤其适用于电极丝加工

附图说明
[0018]图1为本专利技术电极丝剖视结构示意图；
图2为本专利技术工艺流程示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、
ꢀ“
右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、
“ꢀ
顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、
ꢀ“
第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0021]实施例一：如图1所示，一种复合电极丝，包括：芯材1及同心包覆于芯材1外的外材2；所述芯材1为导电合金；所述外材2为黄铜。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合电极丝，其特征在于，包括：芯材（1）及同心包覆于芯材（1）外的外材（2）；所述芯材（1）为导电合金；所述外材（2）为黄铜。2.根据权利要求1中所述的一种复合电极丝，其特征在于：所述芯材（1）为经过细晶化处理导电铜合金，处理方法为连续挤压或热轧中的一种，所述芯材（1）的导电率＞50%IACS。3.根据权利要求1所述的一种复合电极丝，其特征在于：所述外材（2）为含锌黄铜，该外材（2）中锌含量为30%
‑
50%，其余为铜及不可避免的杂质。4.根据权利要求1中所述的一种复合电极丝，其特征在于：完成对芯材（1）包覆后的所述外材（2）的表面镀锌处理。5.一种用于制备权利要求1
‑
4任一项所述的一种复合电极丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a、预处理，将芯材（1）进行细晶化处理，得到实心、圆杆状芯材；步骤b、套合，将实心的芯材（1）与管状的外材（2）清洗后套合,外材（2）与芯材（1）横截面积比例为1:4
‑
7:3；步骤c、冷压，环向挤压步骤b中套合后的所述芯材（1）与外材（2），使得芯材（1）与外材（2）沿轴向延伸，环向挤压压力500
‑
1000MPa，所述芯材（1）与外材（2）沿轴向延伸后的直径缩小变形量为20
‑
40%；步骤d、热压环轧，将步骤c中得到的芯材（1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学斌，朱元涛，杨昭伟，
申请(专利权)人：湖州金钛导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：