电极材料是电火花加工中的关键材料，直接影响加工稳定性、加工精度、加工面的光洁度、精细加工能力等几乎每一个参数。在电火花加工过程中，电极材料的作用是输送加工脉冲，并以自身最小的损耗去蚀除工件。可用做电火花加工用电极的材料种类众多，但最为常用的有铸铁、钢、铜、黄铜、青铜、石墨和钨铜。石墨组织疏松，颗粒粗大，机械强度差，不易加工成精密尺寸，质量不均匀，性能因晶粒取向不同而有差别，只能用来制作一些形状较复杂、精度要求不高的电极，应用非常有限。铜及铜合金电极消耗大，加工稳定性差，对于电极形状复杂、复制精度要求高的今天，也已不太适用。而具有良好的导电性、抗烧蚀的WCu系合金材料正在被广泛应用[l]。在WCu复合材料中，W能形成难熔骨架，使材料具有抗电弧耐磨损及耐高温的性能，Cu具有优良的传导性能，因而WCu复合使其具有良好的综合性能，在开关及等离子技术中广泛地用作电极材料。

在电火花加工过程中，电极材料的任何结构形貌都会象镜面一样反映到工作表面上.因此，制取高密度的WCu合金是获得高性能WCu电极的关键。常用方法有烧结法和熔渗法，但要制取高的相对密度的WCu合金较为困难。国标中作为开关触头的WCu合金相对密度也仅为97%.为了改善其密度和性能通常在合金中添加干分之几的Ni，然而Ni严重降低材料的导电性。曾经报道爆炸锻造、加压烧结、共还原粉末工艺可在不加Ni的情况下获得近致密的WCu合金。但这些方法作为工业应用仍有一定困难，对大尺寸、复杂形状的电极更不适宜。冷等静压与热等静压的配合使制造大尺寸、异形，近全致密、高性能的WCu电极材料成为可能。本文研究了CIP成型一烧结一熔渗一HIP处理工艺制取的高性能WCu电极，着重分析了热等静压处理的作用。

电火花加工用钨铜电极的制造
1、原料选择
W粉的纯度及含氧量是保证W粉良好的浸润性，达到好的渗铜效果的前提。W粉的氧含量增加，使w与Cu液间的浸润角增太，浸润性变坏，当氧含量大于o.b%时，浸Cu试样出现严重夹心[’1，渗铜区局限于表面层。实验所用钨粉纯度大于99.8%、氧含量低于0.2%。
W粉粒度的选择参考了钨铜合金作为开关触头材料的研究结果。其粒度选择必须考虑电极抗电蚀性和抗热震性的要求，细钨粉形成强的毛细作用，抗电弧烧蚀性好，但其抗热震性差，电弧温度下再烧结严重，易产生裂纹。而粗钨粉却刚好相反。因此，我们选择了平均粒度为4一8拌m的W粉，它同时还具有成型性好，烧结收缩小，尺寸易控制，烧结密度对烧结温度的敏感性小，烧结钨坯的孔隙度(即钨铜中的含铜量)容易控制的优点。

制造工艺
含Cu大于20wt%的WCu合金，由于Cu含量较高;采用预混Cu粉烧结烙渗工艺:将部分Cu粉与W粉混合，冷等静压成形，在Cu熔点附近的温度进行烧结，然后渗Cu。含Cu量在20wt%以下的WCu合金，由于Cu含量较低，直接将W粉经冷等静压成形后，高温烧结骨架(烧结温度取决于所需的含Cu量)，再熔渗Cu。再将渗Cu后的坯料进行热等静压处理。

本工艺有两个显著特点:
(1)采用冷等静压成型。其优点有:①可以压制大尺寸电极。大尺寸电极模压时受压机吨位限制无法压制，即使压成，其坯件的不均匀性严重。根据我们的压机性能可压制外圆簇“omm，长度(90omm的电极，受熔渗炉限制，目前我们可制造必20omm以下的各种棒、管、盘，对角线长度镇20伪mm的各种方形、长方形、三角形等异型截面的高性能WCu电极，最长长度可达300mm。这是其他工艺所难以达到的。②冷等静压压制时各向受力均匀，压件的压制密度均匀，压坯强度高。③可以压制异形电极。这是因为冷等静压采用软模，易于加工，压制时加压均匀。冷等静压技术的应用为制取高密度、高性能、大尺寸异形电极提供了可能。
(2)采用热等静压后续处理。热等静压是获得高密度、高性能粉末冶金材料最为有效的途径。热等静压利用帕斯卡原理，以气体作为传压介质，在高温、高压下对被压材料各向均匀施压。材料在高温下均匀受压，金属发生很好的塑性变形，消除孔洞和缺陷，改善材料的晶体结构。热等静压处理WCu材料类似于铸造合金的热等静压处理。通过热等静压的高温高压作用，一方面使WCu坯料中的疏松、缩孔及熔渗缺陷由变形一闭合一扩散而得到消除;另一方面，改变内部组织结构使之处于一种加工态，进一步提高性能。从而获得高密度、高性能的电加工用WCu电极材料。

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