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镀锌钢管加工过程中质量参数的变化

更新时间:2020-04-11 15:56点击次数:
表面变化层。在电火花加工过程中,镀锌消防管在放电瞬时的高温和工作液迅速冷却的作用下,表面层发生了很大变化。这种表面变化层的厚度大约在0.01~05mm之间,一般将其分为熔化层和热影响层。①熔化层。熔化层位于电火花加工后工件表面的最上层,它被电火花脉冲放电产生的瞬时高温所熔化,又受到周围工作液介质的快速冷却作用而凝固。对于碳钢来说,熔化层在金相照片上呈现白色,故又称为白层。白层与基体金属完全不同,是一种树枝状的淬火铸造组织,与内层的结合不牢固。熔化层中有渗碳、渗金属、气孔及其他夹杂物。熔化层厚度随脉冲能量增大而变厚,一般为0.01~0imm。②热影响层。热影响层位于熔化层和基体之间,热影响层的金属被熔化,只是受热的影响而没有发生金相组织变化,它与基体没有明显的界线。由于加工材料及加工前热处理状态及加工脉冲参数的不同,热影响层的变化也不同。对镀锌消防管将产生二次淬火区、高温回火区和低温回火区,对未淬火钢而言主要是产生淬火区。③显微裂纹。电火花加工中,加工表面层受高温作用后又迅速冷却而产生残余拉应力。在脉冲能量较大时,表面层甚至出现细微裂纹,裂纹主要产生在熔化层,只有脉冲能量很大时才扩展到热影响层。不同材料对裂纹的敏感性也不同硬脆材料容易产生裂纹。由于淬火钢表面残余拉应力比未淬火钢大,故淬火钢的热处理质量不高时,更容易产生裂纹。脉冲能量对显微裂纹的影响是非常明显的。脉冲能量愈大,显微裂纹愈宽愈深;脉冲能量很小时,一般不会出现显微裂纹。

        表面变化层的力学性能。①显微硬度及耐磨性。工件在加工前由于热处理状态及加工中脉冲参数不同,加工后的表面层显微硬度变化也不同。加工后表面层的显微硬度一般比较高,但由于加工电参数、冷却条件及工件材料热处理状况不同,有时显微硬度会降低。一般来说,电火花加工表面外层的硬度比较高、耐磨性好,但对于滚动摩擦,由于是交变载荷,尤其是千摩擦,因熔化层和基体结合不牢固,容易剥落而磨损,因此,有些要求较高的模具需把电火花加工后的表面变化层预先研磨掉。②残余应力。电火花表面存在着由于瞬时先热后冷作用而形成的残余应力而且大部分表现为拉应力。残余应力的大小和分布主要与材料在加工前热处理的状态及加工时的脉冲能量有关。因此对表面质量要求较高的工件,应尽量避免使用较大的加工标准,同时在加工中一定要注意工件热处理的质量,以减少工件表面的残余应力。③疲劳性能。电火花加工后,工件表面变化层金相组织的变化会使其耐疲劳性能比机械加工表面低许多倍。采用回火处理、喷丸处理甚至去掉表面变化层将有助于降低残余应力或使残余拉应力转变为压应力,从而提高其耐疲劳性能。采用小的加工标准是减小残余拉应力的有力措施。在电火花加工中,加工的稳定性是一个很重要的概念。加工的稳定性不仅关系到加工的速度,而且关系到加工的质量

        (1)电参数。一般对于镀锌消防管加工稳定性来说,单个脉冲能量较大的参数,容易达到稳定加工。但是,当加工面积很小时,不能用很大的参数加工。另外,加工硬质合金不能用太大的参数加工脉冲间隔太小易引起加工不稳定。在微细加工、排屑条件很差、电极与工件材料不太合适时,可通过增加间隔来改善加工的不稳定性,但这样会引起生产率下降。脉宽系数℃=t/tp很大时加工稳定性差。当脉宽系数t=t/tp大到一定数值后,加工很难进行。对每种电极材料,必须有合适的加工波形和适当的击穿电压,才能实现稳定加工当平均加工电流超过最大允许加工电流密度时,将出现不稳定现象。(2)电极进给速度。电极的进给速度与工件的蚀除速度应相适应,这样才能使加工稳定进行。进给速度大于蚀除速度时,加工不易稳定。(3)蚀除物的排除情况。良好的排屑是保证加工稳定的重要条件。单个脉冲能量大则放电爆炸力强,电火花间隙大,蚀除物容易从加工区域排出,加工就稳定。在用弱参数加工工件时必须采取各种方法保证排屑良好,实现稳定加工。冲油压力不合适也会造成加工不稳定。(4)电极材料及工件材料。对于钢工件,各种电极材料的加工稳定性好坏次序如下:纯铜(铜钨合金、银钨合金)>铜合金(包括黄铜)>石墨>铸铁>不相同的钢>相同的钢;淬火钢比不淬火钢工件加工时稳定性好;硬质合金、铸铁、铁合金、磁钢等工件的加工稳定性差。(5)极性。