鎢銅電極材料等靜壓技術
在電火花加工過程中，電極材料的作用是輸送加工脈衝，並以自身最小的損耗去蝕除工件，它直接影響加工穩定性、加工速度、加工面的光潔度和精度，以及電極損耗及精細加工等參數。電火花電極材料常用的有銅、鋼、黃銅、石墨及鎢銅合金。然而對電極形狀複雜、複製精度要求高的加工，如鋼、石墨、銅及銅合金等電極材料已不適用，而具有良好導電性、抗燒蝕的鎢銅合金正被廣泛採用。鎢銅合金通常採用普通燒結法和熔滲法制取。普通燒結法是將銅和鎢混合粉末壓型一燒結制取成品。熔滲法則是先將鎢粉壓制成具有一定孔隙度的毛坯，經預燒結成多孔骨架，再將銅熔滲到鎢骨架中。這兩種方法都難以制取高緻密度和組織均勻的鎢銅電極材料。國標中作為開關觸頭的鎢銅合金相對密度也僅為97%。為了提高鎢銅合金的性能，人們採用鎳活化燒結、爆炸鍛造、加壓燒結、共還原粉末、高溫擠壓及粉末軋製等工藝制取鎢銅合金，但這些方法作為工業應用仍有一定困難。本文所敘的冷、熱等靜壓加工技術使大尺寸、異形、高性能的鎢銅合金的制取成為可能。
製造工藝及特點
含銅量大於20%的鎢銅合金由於銅含量較高，採用預混銅燒結熔滲工藝:即將部分銅粉與鎢粉混合，經冷等靜壓成型，在銅熔點附近的溫度進行燒結，得到多孔骨架，再熔滲銅達到所需含銅量再將熔滲後的鎢銅毛坯件進行熱等靜壓處理。含銅量小於20%的鎢銅合金，直接將鎢粉經冷等靜壓成形後，高溫燒結骨架(燒結溫度取決於所需的銅含量)，熔滲銅，再將熔滲後的坯料進行熱等靜壓處理。原料的選擇要注重鎢粉的純度與粒度。鎢粉的純度及含氧量是保證鎢粉良好浸潤性和好的滲銅效果的前提。鎢粉的氧含量增加，使鎢粉與銅間的浸潤角增大，浸潤性變壞.當氧含量大於。.5%時，浸銅試樣嚴重夾心，滲銅區局限於表面層。實驗所用的鎢純度大於99.8%，氧含量低於0.2%。鎢粉的粒度要綜合考慮，細鎢粉抗電弧燒蝕性好，但抗熱震性差，電弧溫度下燒結嚴重，易產生裂紋，而粗粉則相反。因此選擇了平均粒度為4一8拜m的中顆粒鎢粉，這種鎢粉易成型.燒結收縮小，尺寸易控制，燒結密度對燒結溫度的敏感性小，燒結鎢坯的孔隙度易控制。本工藝有兩大特點:
1.冷等靜壓成型
採用冷等靜壓的優點是:
1)可以壓制大尺寸電極。大尺寸電極模壓時需大
噸位壓機，且坯件難以保證均勻，而採用本工藝，目前可製造中Zoomm以下的各種棒、管、盤、對角線長度不超過Zoomm的各種方形、長方形、三角形等異型截面的高性能鎢銅電極，最長長度可達300mm。這是其他工藝難以達到的。
2)冷等靜壓壓制時各向受力均勻，壓制件的密度均勻，壓坯強度高。
3)可以壓制異形電極。這是因為冷等靜壓採用軟模，易於加工，壓制時加壓均勻。
2.熱等靜壓後續處理。熱等靜壓是獲得高密度、高性能粉末冶金材料的
有效途徑.材料在高溫高壓下受壓均勻，金屬發生很好
的塑性變形，消除孔洞和缺陷，改善材料的晶體結構。
通過熱等靜壓的高溫高壓作用，一方面鎢銅坯料中的疏鬆、縮孔及熔滲缺陷由變形一閉合一擴散而得到消除，另一方面，改善內部組織結構，使之處於加工態，進一步提高性能，從而獲得高密度、高性能的電加工用鎢銅電極材料。料性能分析
表1所列為本工藝所制的鎢銅電極性能。由表1可見其性能顯著地高出國標要求，同時，熱等靜壓的效果隨含銅量的增加愈發明顯。相對密度表明了粉末冶金材料的密實程度。相對密度越高，孔隙度越低，因而其抗燒蝕性和加工穩定性越好。緻密度的提高，使得材料的導電率、硬度及強度有較大的提高。熱等靜壓一方面提高密度和整體硬度及強度，另一方面相當於對材料進行了熱加工，使之處於一種加工態，這也有利於硬度和強度的提高。
表2顯示了熱等靜壓對材料均勻性的作用。表中對均勻性不好的大圓環狀鎢銅電極進行了熱等靜壓處理，熱等靜壓前不同部位的硬度和導電率資料分散性大，硬度最高HRB85，低值HRB42.8，導電率最高37.3m/。•mm，，低值為27.Zm/。.mm，。經熱等靜壓後.資料分散大為降低.硬度均在HRB83左右，導電率均為37m/n.mm，。冷等靜壓成型、熱等靜壓處理的工藝是製造鎢銅電極的好方法，特別是為製造大尺寸、異形電極提供了可能。電極的銅含量可根據需要在5~50wt寫間調整。對於銅含量大於50wt%的可採用混合燒結熱等靜處理的工藝制取。用本工藝製造的WCuZ。、wCu25、wCu3。電火花加工經數家使用效果良好。
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