專利名稱：用于電火花切割的電焊條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電火花切割金屬、導(dǎo)電陶瓷等的電焊條，它或是具有一由金屬或金屬合金制成的均質(zhì)芯或或是具有一復(fù)合芯以及至少兩個在電蝕時磨損的且由鋅合金制成的殼層。
為此，眾所周知地(歐洲專利EP0312674)將一個β-殼層設(shè)置為殼層，雖然它從理論上因含少量鋅而應(yīng)有比純鋅層小的切割效率，但它因在實際切割過程中的磨損小得多而在工件較低時已具有較高的切割效率。
另外，從德國專利DE19510740A1中知道了由γ-黃銅制造殼層，在這里，因為γ-黃銅中的鋅量高于β-黃銅中的鋅量，因而獲得更高的電蝕效率。但在實際操作出現(xiàn)這樣的情況，即γ-層的磨損比β-層磨損快得多，因而只有在工件高度低的情況下才能注意到優(yōu)點。
另外，從德國專利DE19913694A1中知道了制造具有兩個重疊殼層的電焊條，其中下殼層含β-黃銅，而上殼層含純鋅或含80％以上鋅的鋅合金。這種電焊條是所謂的復(fù)合電焊條，它同樣適合高速切割及精密切割，在精密切割中，殼層的快速磨損是不太重要的。如果這樣的電焊條被用于高速切割，則當(dāng)借助β-殼層進行真正的電蝕時，在此方法中，快速磨損的外鋅殼層改善了焊條點燃動作。另一方面，如果該焊條被用于精密切割，則只用掉外殼層，在其下面的β-殼層保留了下來。該電焊條的優(yōu)勢在于，可以用同一根電焊條即無需裝配時間地進行高速切割及精密切割，其中非常光滑的表面是很重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于高速切割的電焊條，與有一個β-殼層的電焊條及與有一個γ-殼層的電焊條相比，它具有更高的切割效率并且還具有比較小的磨損。
根據(jù)本發(fā)明，如此實現(xiàn)該目的，即內(nèi)殼層主要含β-黃銅，而外殼層主要含γ-黃銅，其中在這兩個殼層中的β/β’-相或γ-相的含量至少為60％，而β-黃銅與γ-黃銅的層厚比為0.3-7，兩個殼層的總厚度與電焊條外徑相比為0.1-0.3。
令人驚訝的是，一個下β-殼層與一個在其上面的γ-殼層的組合導(dǎo)致了比用一個純γ-殼層或用一個純β-殼層所獲得的更高的切割效率。


圖1表示本發(fā)明電焊條的一個橫截面。
圖2表示與β-黃銅和γ-黃銅的層厚有關(guān)的切割速率增量。
圖3表示與本發(fā)明的γ-殼層與β-殼層的組合有關(guān)的切割速率增量。
在圖2的橫坐標(biāo)上示出了單位為μm的層厚，確切地說，示出了一用于γ-殼層3的層厚和一用于β-殼層2的層厚，它們作為單獨層被涂覆到電焊條上。在所給參數(shù)的情況下示出了，當(dāng)使用一個γ-殼層時，隨著γ-黃銅層厚增大，針對特定工件的切割速率增量顯著大于針對β-黃銅涂層的情況。但也示出了，在γ-黃銅層厚從約25μm開始增加時，切割速率不再可能增大，而是切割速率保持不變，這意味著，即便從切割縫隙中露出后，剩余的殼層仍然完全由γ-黃銅構(gòu)成，但加工過程因縫隙污染加重而逐漸變得不穩(wěn)定，并且切割速率暫時保持不變。用于由β-黃銅構(gòu)成的殼層的相同實驗顯示出，隨著殼層增厚，切割速率的提高明顯放緩，但在約50微米的最終效果的情況下，獲得了最大的切割速率增量，這比γ-黃銅的切割速率增量高。在這里，進一步增厚殼層也導(dǎo)致了切割速率無法繼續(xù)提高。
通過按照本發(fā)明地組合β-殼層與γ-殼層，可以總體獲得這樣的氣割速率，即它比單成分的最高切割速率約高30％。為獲得最高切割速率，這些殼層的層厚相互成一定比例并且這樣的殼層也與電焊條直徑成比例，這是重要的。
如果β-黃銅與γ-黃銅的層厚之比為1.3-3，則獲得最佳結(jié)果即最大百分比增量，其中β-黃銅及γ-黃銅分別高達90％的含β-黃銅或γ-黃銅，在這里，也保證了γ-黃銅或β-黃銅在殼層厚度范圍內(nèi)的分布基本上是不變的。在這種情況下，當(dāng)然在γ-黃銅和β-黃銅之間及在β-黃銅和芯1之間出現(xiàn)過渡區(qū)，在所述過渡區(qū)中，γ-相或β-相的含量相應(yīng)減少。但是，這種過渡區(qū)相對各殼層的其余厚度而言是小的。
一均質(zhì)銅芯或一均質(zhì)黃銅合金可用作本發(fā)明焊條的芯1。同樣也可以使用復(fù)合芯，在這里，事實證明將鋼芯線用作芯是有利的，所述鋼芯線被一銅涂層或一黃銅涂層包圍住，以改善導(dǎo)電性。
在低溫下，β-黃銅層的β-相具有最整齊的晶格，它具有用于銅和鋅的指定晶格位置，而當(dāng)如果超過某個溫度時，這種結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)變成無序結(jié)構(gòu)。因為按照現(xiàn)有的觀點無法抑制無序的β-相轉(zhuǎn)變成有序的β’-相并且這種轉(zhuǎn)變對其機械性能和電氣性能的影響微乎其微，所以以上只提到β-相。
附圖標(biāo)記一覽表1芯2β-殼層3γ-殼層
權(quán)利要求
1.一種用于電火花切割金屬、導(dǎo)電陶瓷等的電焊條，它具有一個由一金屬或一金屬合金制成的均質(zhì)芯(1)或是一個復(fù)合芯以及至少兩個在電蝕時磨損的且由鋅合金制成的殼層，其特征在于，內(nèi)殼層(2)主要含β-黃銅，外殼層(3)主要含γ-黃銅，其中在這兩個殼層中的β/β’-相或γ-相的含量至少為60％，β-黃銅與γ-黃銅的層厚比為0.3-7，這兩個殼層的總厚與電焊條外徑之比為0.1-0.3。
2.如權(quán)利要求1所述的電焊條，其特征在于，β-黃銅與γ-黃銅的層厚之比為0.7-5。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電焊條，其特征在于，β-黃銅與γ-黃銅的層厚之比為1.3-3。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的電焊條，其特征在于，β-黃銅殼層含至少90％的β/β’-相。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的電焊條，其特征在于，γ-黃銅殼層含至少90％的γ-相。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的電焊條，其特征在于，所述芯含由銅、黃銅或有鋼芯芯的復(fù)合芯，該鋼芯線有一銅涂層或一黃銅涂層。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的電焊條，其特征在于，γ-黃銅層至少是1μm厚。
8.如權(quán)利要求1-6之一所述的電焊條，其特征在于，β-黃銅層至少是10μm厚。
9.如權(quán)利要求1-7之一所述的電焊條，其特征在于，β-黃銅層至少是25μm厚。
10.如權(quán)利要求1-8之一所述的電焊條，其特征在于，β-黃銅涂至少為50μm厚。
全文摘要
一種用于電火花切割金屬、導(dǎo)電陶瓷等的電焊條，它具有一個由金屬或金屬合金制成的均質(zhì)芯(1)或是一復(fù)合芯和至少兩個由鋅合金制成的且在電蝕時磨損的殼層。為了提高高速切割效率，這種電焊條具有一內(nèi)殼層(2)，它主要含β－黃銅，以及一個外殼層(3)，它主要含γ－黃銅，在這兩個殼層中的β/β’－相或γ－相的含量至少為60％。β－黃銅與γ－黃銅的層厚比為0.3－7。這兩個殼層的總厚度與電焊條外徑相比為0.1－0.3。
文檔編號B23H7/08GK1408503SQ0214274
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月21日
發(fā)明者H·格羅斯, B·巴特爾, T·內(nèi)特, C·迪特里希 申請人:貝爾肯霍夫有限公司