電火花加工，又稱Electrical discharge machining （EDM），其採用的電極材料的自身性能將影響到整體加工的各項性能指標（如工具的損耗率、材料的去除率、工件表面的品質等等）。也正因為如此，電極材料的選擇在電火花加工中就顯得相當重要了。

首先，電極材料應滿足高熔點、具有良好的熱導率和導電性能、較低的膨脹係數以及一些力學性能的就要求，這樣一來，在電火花加工的過程中才能具有優良的耐熱性、抵抗變形和低損耗率的性能。理論上講，電極具有微細結晶的組織結構，對於降低電極損耗是較為有利的，一般認為適當減小晶粒的尺寸可在一定程度上降低電極損耗率。此外，工具電極材料應保證電火花加工過程穩定、工件表面品質良好、生產效率高以及電極材料自身應來源豐富、價格合理且易於加工。

隨著電火花加工應用的範圍日益增大，對其相適應的電極材料以及相關的電極製備方法也不斷推陳出新。就目前來說，已經投入生產的和正在研發當中的工具電極材料已經相當豐富了，如石墨、鎢（W）、銅（Cu）、等單質金屬或非金屬單質，鋼、鑄鐵、以銅（Cu）或鎢（W）為基體的合金複合材料，或是聚合物複合材料、金剛石等等。

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研究發現金屬的高密度性質對輻射有很好的遮罩效應，並且隨著金屬的密度的增大對輻射的遮罩性也越好。在現有可用金屬中只有鎢和鉛在製作遮罩罐行業用得比較多。金屬鉛用的比較早，但在長期使用過程中也暴露出一些問題。鉛本身和其化合物對人體各組織均有毒性，中毒途經可由呼吸道吸入其蒸氣或粉塵，然後呼吸道中吞噬細胞將其迅速帶至血液；或經消化道吸收，進入血循環而發生中毒。中毒者一般有鉛及鉛化物接觸史。口服2-3克可致中毒，50克可致死。也正是這樣有關部門正在大力研究鉛的替代物質，並逐漸取消鉛的使用。在這種背景下鎢漸漸被重視起來。在製作遮罩罐產品中一般使用高比重鎢合金，因為鎢合金的密度可以達到很大。

鎢合金和鉛材料相比鎢合金表現出更加環保的特性。鎢本身不具毒性也不會產出放射性物質。並且鎢合金以加工，鎢儲量豐富。

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在新疆多為大中型水庫，水源一般是三山（昆侖山、天山、阿爾泰山）融雪，水質好，污染少，水草繁茂，水中微生物、小動物生長迅速，水族食物鏈完整。庫中魚兒多天生天養，或人放天養，品種多，品質高，種群大，野性強，咬鉤猛，訊號顯。每年夏季，一到節假日，城市周邊水庫，人頭攢動，釣竿林立，傘蓬滿布，讓人心生嚮往。以下是新疆地區夏季水庫釣魚適用的釣具和餌料：

1.釣具。水庫釣魚，首選海竿，3.6-4.5米適用。配5000型旋壓式繞線輪，貯100米6號尼龍線，配扁型空心鎢合金漁墜，短竿配60克的，長竿配80克的，10號或11號炸彈鉤。抄網、魚護、釣箱、餌盆、毛巾、失手繩、魚夾、摘鉤器、遮陽傘、磨鉤器；夜釣還要頭燈、夜光棒、帳篷，其他生活用品、藥品等，按個人需要，備齊帶夠。之所以選擇鎢合金漁墜子，是因為鎢合金漁墜子的密度大、體積小，重量足夠，可以快速沉入水底，提高魚兒的上鉤率。同時，鎢合金漁墜子是環保的漁墜子，符合當今環保的主題。

2.餌料。海竿餌料配方殊多。新疆夏季庫釣主要是鯉魚，其次是草魚和鯽魚。現展示一種簡約餌方（同時適用鯉、草、鯽）供參考。鯉魚成魚顆粒飼料70%，麩皮（或酒糟）25%，麝香小米5%。關鍵是顆粒飼料必須用當地生產 的，釣魚人叫“接地氣”。新疆喂魚的顆粒飼料，主要原料就地取材，有菜籽油渣、葵花籽油渣、棉籽油渣等。具體做法是，出釣前一天晚上，將顆粒飼料用溫水泡 開，拌上炒香的麩皮（或酒糟），上籠蒸30分鐘，取出晾涼，加50度以上曲酒，加量按每1000克幹料50克酒，（酒糟代麩皮的，不再加酒），裝入塑膠袋 紮口，置入冰箱冷藏，次日淩晨，連同麝香小米一併帶到現場。餌料用量，水庫魚兒密度大的，每竿每天（12小時計）600克（幹料，下同），魚兒密度小的，每竿每天按900—1200克準備。

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按照具體工作用途分類，鎢銅合金電極具體可分為電阻焊電極、電火花加工電極以及高壓放電管電極等等。

3.高壓放電管電極

放電管是一種使用於設備輸入端的高壓保護元件。若其兩端的電壓高過其保護規格值時，其內部會出現短路現象，並吸收掉輸入的過高壓。結合鎢W密度大、熔點高和銅Cu可塑性性好、高熱導率與電導率的優良特性，鎢銅合金材料電極選用精細高純鎢粉、高純鎢銅粉，經靜壓成型，高溫燒結、溶滲銅的一流工藝精製而成。

針對硬質合金鎢鋼，高碳鋼，淬火模具鋼採用普通銅公電極損耗工大，精度低，加工慢的缺點，利用鎢鋼高導電，熔點高、熱膨脹小的優點進行電火花放電加工，極大的改善了加工速度和精度。鎢銅不僅導電性能好，軟化溫度高，而且耐電弧腐蝕，高耐磨性，使用壽命長，修正電極的頻率低，在提高生產效率的基礎上還節省了加工工具的成本及維修費用，所以鎢銅合金是理想的高級焊接材料。此外，影響鎢銅合金電極磨損的主要因素是脈衝間歇時間，其次是峰值電流，所以降低電極的磨損，可採用較長的脈衝時間和較低的電流峰值。

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按照具體工作用途分類，鎢銅合金電極具體可分為電阻焊電極、電火花加工電極以及高壓放電管電極等等。

2.電火花加工電極

電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈衝放電時產生的電蝕作用蝕除導電材料的特種加工方法，又稱放電加工或電蝕加工（Electrical Discharge Machining， EDM）。進行電火花加工時，工具電極和工件分別接脈衝電源的兩極，並浸入工作液中，或將工作液充入放電間隙。通過間隙自動控制系統控制工具電極向工件進給，當兩電極之間的間隙達到一定距離時，兩電極上所施加的脈衝電壓會將工作液擊穿，產生火花放電。

電火花加工具有脈衝放電能量密度高、脈衝放電持續時間短、工作時電極與工件材料不發生接觸，宏觀作用力極小以及可以改變結構簡化生產工藝的多個特點。電火花加工電極早期採用銅或石墨電極，便宜但不耐燒蝕。鎢銅電極的優點是耐高溫、高溫強度高、耐電弧燒蝕，並且導電導熱性能好，散熱快。應用集中在電火花電極、電阻焊電極和高壓放電管電極。電加工電極特點是品種規格繁多，批量小而總量多。作為電加工電極的鎢銅材料應具有盡可能高的緻密度和組織的均勻性，特別是細長的棒狀、管狀以及異型電極。此外，由於在鎢鋼，耐高溫超硬合金壓鑄被腐蝕產生的，常見的電極損耗大，速度慢，鎢銅電氣高速，低損失率，精確的電極形狀，優良的加工性能腐蝕，可以在一定程度上確保加工件的精度大大提高。











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本文第1部分提到硬質合金鑽頭在加工工程中的磨損主要發生在鑽頭的切削刃部分，因為從實際加工過程的受力分析中可看出，鑽頭的切削刃是受力的主要部分，橫刃部分走向裏較為集中。本章主要講述鑽頭在加工過程中產生的切削熱的分佈情況。

3．硬質合金鑽頭在加工過程中產生的切削熱的分佈情況見圖3。在加工中，鑽頭的鑽心處由於切削角度較小並且是始終保持切入加工件的最前沿，承受的軸向力占到57%左右，切削過程產生的熱量不能及時排出，是整個鑽頭溫度最高的部分。圖3所示鑽心和鑽頭刃部紅色區域的溫度為最高，而鑽心橫刃處熱度最為集中。

圖3 切削熱的分佈情況

（未完待續。本文分為2部分，這是第2部分。第1部分請參考鏈結：http://news.chinatungsten.com/big5/tungsten-information/79080-ti-10092）

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1.鑽頭的磨損主要發生在切削刃部分（見圖1）

圖1鑽頭在加工過程中的磨損

2.鑽頭在實際加工中受力的分析，其切削力主要集中在鑽頭的切削刃部分，其中切削刃受到的轉矩最大，橫刃部分軸向力較為集中（見表1、圖2）。

表1 鑽頭加工中切削部分切削力的分佈

圖2 切削刃的受力分析

（未完待續。本文分為2部分，這是第1部分。第2部分請參考鏈結：http://news.chinatungsten.com/big5/tungsten-information/79083-ti-10093）

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本文第1部分論及硬質合金鑽頭所用硬質合金部分採用鎢鈦類（YG）、鎢鈦鈷類（YT）材料，比較有代表性的如W18Gr4V、YG6和YT14，而硬質合金麻花鑽在工業用刀具的發展過程中其基本形狀和結構並沒有太大改變。本文進一步講述硬質合金鑽頭的其他特點。

3．硬質合金麻花鑽切削刃的幾何角度之間具有一定的特點和關聯性。如圖2所示，主偏角為Kr，刃傾角為λs，前角為λs，後角為αf，鋒角為2φ（傳統為118°）。

圖2 切削刃的幾何角度

4．硬質合金麻花鑽的橫刃也是切削刃的重要組成部分。如圖2所示，橫刃的前角γom、後角αf、斜角φ，也隨著鑽頭切削刃的不同有著一定的變化。

（結束。本文分為2部分，這是第2部分。第1部分請參考鏈結：http://news.chinatungsten.com/big5/tungsten-information/79031-ti-10084）

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1．鑽頭的材質分為高速鋼和硬質合金，高速鋼主要採用高速鋼W系、Mo系材料；硬質合金鑽頭採用鎢鈦類（YG）、鎢鈦鈷類（YT）材料。比較有代表性的如表1中所列W18Gr4V、YG6和YT14。

圖表 高速鋼和硬質合金材料的物理力學性能 

2．近年來，隨著中、小批量生產對生產效率、自動化程度以及加工中心性能要求的不斷提升，刀具磨鋒技術、多軸數控刀具刃磨設備的發展帶動了孔加工刀具的發展，但是硬質合金麻花鑽的基本形狀和結構並沒有太大的改變（見圖1）。

圖1 鑽頭的基本結構

（未完待續。本文分為2部分，這是第1部分。第2部分請參考鏈結：http://news.chinatungsten.com/big5/tungsten-information/79032-ti-10085）

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按照具體工作用途分類，鎢銅合金電極具體可分為電阻焊電極、電火花加工電極以及高壓放電管電極等等。

1.電阻焊電極

電阻焊（resistance welding）是工件組合後通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區域產生的電阻熱進行焊接的方法。電阻焊利用的是電流流經工件接觸面及鄰近區域產生的電阻熱效應將其加熱到熔化或塑性狀態，使之形成金屬結合的一種方法。電阻焊方法主要可分為四種，即點焊、縫焊、凸焊、對焊。電阻焊接電極材料的主要作用是用較高的壓力按住焊接部位、其次是在焊接部位提供大量的焊接電流、還有就是促進焊接部位的冷卻等等。

這也就要求電極材料要具備機械強度大（衝壓不變形）、耐高溫性優良（焊接發熱不變形）、熱傳導率高（發熱後及時冷卻）、導電率高（大電流流通也不易發熱）、與被焊材料不易形成合金（簡單來說就是不會加熱粘在一起）。鎢銅合金材料是較為符合上述標準的。此外，在日本電阻焊用銅合金電極材料標準（JIS Z 3234-1999）對其有相關描述與相關規定。









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