13、电火花线切割加工的表面特性与性能研究

电火花线切割加工的表面特性与性能研究

1. 电火花线切割加工概述

电火花线切割加工（WEDM）在工艺设计和精确控制方面的革新，使其能应用于各种高要求的制造场景。为研究热影响区（HAZ）和亚层，采用WEDM对纯Al6061和铝基复合材料（AMMC）样品进行加工。所有加工工作在ELECTRONICA—ELEKTRA—ELPLUS 40A DLX设备上完成，使用直径为0.1 - 0.33mm、伸长率为45MPa、抗拉强度为390MPa、热导率为370W/mK的硬铜线，在特定条件下对纯Al6061和AMMC进行加工。WEDM的控制参数如切割速度和电流由WEDM工具监控器控制，加工后的样品从铸造样品上切割成100mm×100mm×10mm的尺寸。

2. 白层与球状颗粒分析

2.1 白层的形成与特性

在WEDM过程中，由于高达10,000 - 20,000°C的高温，工件材料表面在切割区域完全熔化，随后被介电流体迅速冷却，形成重铸层，也称为白层。通过扫描电子显微镜（SEM）图像确定了WEDM加工样品横截面上的HAZ和亚层。在白层形成区域的四个不同位置测量了白层厚度（WLT），相关数据如下表所示：
| 样品编号 | 比例 | WLT面积（μm²） | WLT长度（μm） |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| S7 | 纯Al6061 | 0.747 | 8.276 |
| | | 0.699 | 7.701 |
| | | 0.627 | 6.897 |
| | | 0.715 | 7.931 |
| S8 | Al6061 + 5wt% FA | 1.03 | 7.