硬质合金电火花加工裂纹特性分析_周继烈
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从上述对裂纹产生因素的分析可看到 , 能量大 小仅仅是影响因素之一 , 加载的方式 、速度以及材料 的性质和初始条件也都影响着裂纹的产生 。 因此 , “产生裂纹的临界能量” 的概念是有条件的 , 只在其 他所有条件都相同的情况下成立 。
3 裂纹的扩展
3 .1 裂纹的深度 如认为拉应力或压应力是材料断裂的 主要原
i e=59 .7 A t i =1 500 μs 工件 :Y T14 电极 :Cu-W (a)凹坑表面的形貌
ie =59 .7 A t i =150 μs 工件 :Y T14 电极 :Cr (b)凹坑纵剖面的形貌 图 4 裂纹进入基体的状况(极性 :负 , ue =18 V)
i e=59 .7 A t i =1 500 μs 工件 :YG 20C 电极 :Cu 图 5 缺陷对裂纹扩展的影响(极性 :负 , ue =18 V)
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作用 。这也就是要求在选择加工参数时 , 在相同输 入能量的条件下 , 选择窄脉宽脉冲进行加工 。
(3)降低应力集中程度 。 应力集中是裂纹产生 和加剧的重要影响因素 。产生应力集中的主要原因 一是材料的缺陷如位错 、偏析和气孔等 ;二是组织的 不均匀 , 性能差异较大引起界面上的应力集中 , 差异 越大 , 应力集中的程度就越大 。
2 裂纹的产生
裂纹的产生是局部应力超过该部位材料的强度 极限所致 , 如前所述 , 电火花加工时 , 加工表面骤热 骤冷 , 材料胀缩不均 , 可造成很大的热应力 , 一旦热 应力超过强度极限 , 表面便产生裂纹 。 电火花加工 作用后产生的热应力在空间域 和时间域的变 化很 大 , 近表面处的热应力作拉 、压性质的交替变换 , 局 部的热应力值可达到很大 , 且具有热冲击性质 。 一 定区域内的热应力超过材料的相应强度极限 , 势必 造成材料的局部破坏 , 产生裂纹 , 相当参数的试验也 证明了裂纹的存在 。
对于一些烧结时压力不足的硬质合金产品 , 电 火花加工时产生裂纹的可能性与程度大大增加 , 因 此选用时应引起注意 ;若无法避免 , 则应在加工时采 取减少裂纹的措施 。
4 结论
从上述分析表明 , 电火花加工时工件表面承受 着冷热骤变带来的剧烈温度变化 。这种变化具有速
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《电加工与模具》 2003 年第 6 期 设计·研究
根据热应力模型 , 进入材料的热量大小与应力 峰值成正比 , 而此热量大小在其他条件相同的情况 下与输入的电脉冲能量有直接关系 , 输入功率越大 , 材料吸收的热量就越多 。 因此功率越大 , 应力越大 , 也就越易产生裂纹 。 图 2 所示是功率与裂纹产生关 系的试验结果 。从图 2a 到图 2c , 可看到加工功率逐 渐减少 , 显示的裂纹也 逐渐减少 , 直至观察不 到裂 纹。 温度场中某一点热应力的大小与该点的温度梯 度有关 , 温度梯度越大 , 热应力也就越大 。电火花加 工作用下材料近表面处的温度-深度变化曲线很陡 , 即温度梯度大 , 产生的热应力就大 。这与脉冲加工 作用点局部输入的功率密度较高和能量吸收深度较 小有关 。导热率较小的材料 , 就可能在作用表面形 成更大的温度梯度 。
度快 、幅值大的特点 , 使加工显现了强烈的瞬态热冲 击过程的特征 。因此 , 裂纹状况与材料表面 吸收的 功率密度 、温度梯度即应力 、应力的时变性质及材料 性质等因素有关 。 要减少或避免裂纹的产生 , 就要 针对这些因素 , 采用相应的方法 。 从根本上说 , 所有
降低应力幅值及其时变性即热冲击的方法都是有效 的 , 尤其是针对脆性材料加工的时候 。 由此出发 , 减 少和避免裂纹产生的方法大致有 :
图 3 裂纹深度的确定
设计·研究 《 电加工与模具》2003 年第 6 期
假设产生破坏的临界应力为 σj , 那么实际应力 σ≥σj 的最深点的深度 H , 即为加工表面产 生的裂 纹深度(这里没有考虑冲击 , 没有考虑材料失去延展 性使裂纹加长的那部分)。 假设后续脉冲作用产生 的应力分布与前相同 , 只是随加工深度变化 , 此分布 在 Z 方向有一个偏移值 ΔZ(图 3), 若不考虑应力集 中和动态扩展 , 那么当 ΔZ >0 时 , 裂纹深度为 H + ΔZ , 而 ΔZ <0 时裂纹深度仍为 H 。 3 .2 影响裂纹深度的几个因素
鉴于脉冲放电作用下热应力的时变性 , 有必要研 究 、分析热冲击对材料产生裂纹的影响 。 在放电脉 冲作用点附近 , 应力(温度)随时间的变化 量 dσ/ dt (dT/ dt)很大 。考虑到热冲击对应力破坏作用的放 大效应以及硬脆材料承受冲击的能力较弱 , 有理由认 为热冲击在硬脆材料的能束加工中对裂纹的产生起 着很大的作用 。图 1c 中所示的进入基体的裂纹的现 象 , 也显示了热冲击所起的作用及它的存在 。
关键词 :硬质合金 ;电火花加工 ;裂纹
硬质合金在电火花加工时易产生裂纹 , 从而影 响其更广泛的工程应用 。 在电火花加工能量的作用 下 , 材料表面产生了非均匀的时变温度场 , 从而产生 很大的热应力 , 且这种热应力具有较强的热冲击性 质[ 1] 。在此 条件下 , 材 料表面裂纹产 生 、扩展的 机 理和方式有许多特点 。 对于硬脆材料 , 加工时呈现 出裂纹敏感性 。 本文以动态热冲击的角度来分析硬 质合金等硬脆材料热作用下裂纹的特性 , 并提出减 少和避免裂纹产生的方法 。
参考文献 :
[ 1] Zheng Li anggui , Zhou Jilie .The pile-up ef fect du ring EDM and it s application in research of cracking behaviours of sintered carbides . Proceedings of t he 9-t h IS EM , N agoya, Japan , 1989 :267 ～ 270
(1)脉冲电源 电火花线切割机是依据火花放电的电蚀原理来
收稿日期 :2003 -07 -20
实现切割加工的 , 脉冲电源通常采用矩形脉冲波的 形式 , 其电压高 、电流大 、频率高 、谐波丰富 , 是系统 内部的一个很强的宽带电磁干扰源 。
图 1 数控电火花线切割机组成和工作环境示意图
(2)机床电器 目前多数高速走丝电火花线切割机采用开关信
设计·研究 《 电加工与模具》2003 年第 6 期
硬质合金电火花加工裂纹特性分析
周继烈 凌 湛 徐建中
(浙江大学机械与能源学院 , 浙江杭州 31002ห้องสมุดไป่ตู้)
摘要 :从动态热冲击的角度 , 分析了热应力对硬质合金等硬质材料在电火花加工时产生裂纹 的影响 , 提出了减少和避免裂纹产生的方法 。
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(a)i e=59 .7 A
(b)i e=35 .1 A
(c)ie =19 .3 A 工件 :YG8 , 电极 :Cu , ti =150 μs, ue =18 V
图 2 放电功率对裂纹的影响
因 , 那么可根据材料的断裂强度 , 在相应的应力图上 确定出裂纹的大致深度 , 如图 3 所示 。 若主要考虑 硬脆材料 , 例如硬质合金 , 则因其脆性较大 , 应沿用 最大主应力破坏准则 , 选用沿深度方向的拉应力图 作为下面分析的起点 。
电火花线切割机的抗电磁干扰设计
王连英1 王 秀2 刘建春1
(1 江西现代职业技术学院 , 江西南昌 330029 ;2 蓝天职业技术学院 , 江西南昌 330029)
摘要 :从电磁干扰信号的产生 、耦合的途径出发 , 介绍了数控电火花线切割机抗电磁干扰设计 的几种常用的思想和方法 。
关键词 :电火花线切割机 ;电磁干扰 ;设计
1 裂纹的概貌
硬质合金电火花加工试验所显示的表面裂纹状 况如图 1 所示 。图 1a 是放电凹坑内裂纹 , 大多呈径 向 ;图 1b 为凹坑周围的圆周裂纹 ;图 1c 和 1d 为纵 剖面方向即深度方向的裂纹 , 其中图 1c 为较典型的 纵向裂纹 , 图 1d 为半圆状裂纹 。从图中可看到 , 裂 纹的方向具有随机性 。 从图 1c 可看到 , 其裂纹已进 入了基体 。从图 1b 和图 1d 可看到 , 其裂纹形状与 温度场的理论等温线有很好的相似性 。
(1)选择合适的功率参数 。 试验表明 , 在加工 中一旦产生了裂纹并超过某一临界尺寸 , 在热冲击 的作用下较易扩展 , 即使后续改用小功率参数 , 要将 裂纹减小到无影响的程度 , 就十分困难了 。文献[ 3] 表明材料的强度对较大尺寸的裂纹较敏感 , 而微小 裂纹则影响不大 。
(2)充分利用温度场的叠加效应[ 1] 。 叠加效应 能降低热应力的大小及其冲击性质 , 从而降低破坏
从上所述可看到 , 在电火花加工中硬质合金裂 纹是以脆性开裂为特征的 , 这正是硬质合金等硬脆 材料在其加工表面易产生裂纹 、裂纹长而区别于其 他普通金属材料的一个特性 。
实际的裂纹扩展过程比理论分析要复杂得多 。 其中包含了一系列的应力松弛 、裂纹愈合过程和材 料缺陷对裂纹的影响 。 这些都是裂纹产生随机性的 原因 。当裂纹扩展到一定程度后 , 裂纹尖端扩展增 长的速度大于加工深度增长的速度 , 尖端部位与应 力作用区离得较远 , 热冲击产生的热应力影响也减 小 , 因而尖端对应力的强化作用减弱 , 裂纹扩展速度 减慢 , 裂纹逐渐趋于平衡状态 。 这一平衡状态是准 静态的 , 随加工深度变化而变化 , 它所对应的裂纹深 度则与材料的性能和加工的参数有关 。 另外 , 较深 处的压应力对裂纹扩展会起阻碍作用 。
电火花线切割机由于自身的结构 、工作原理和 工作环境 , 其抗电磁干扰设计是至关重要的 。 本文 拟从机床自身及工作环境电磁干扰信号的产生和耦 合的途径出发 , 讨论抗电磁干扰设计的原则和常用 的方法 。
1 电磁干扰信号的产生
当不希望的电压和电流信号影响电器设备的正 常运行时 , 称这种信号为电磁干扰信号 。 电火花线 切割机组成和工作环境示意图如图 1 所示 。 其电磁 干扰信号可能来自机床系统内部 , 也可能来自机床 系统外部 , 主要表现在如下几个方面 :
从试验结果可看到 , 裂纹深度 H′ H 。 这是 因为 :① 从照片上可看到 , 裂纹尾部较尖 , 因而会产 生很大的应力集中 , 使该部位应力得到强化 , 裂纹将 扩展一段距离 , 即使尾部的应力 σ很小 , 也可能使 裂纹扩展 ;② 由于硬质合金的脆性 , 在裂纹深度较 浅时 , 近表面处的拉 、压交替应 力对裂纹的影 响较 大 , 使裂纹扩展加快 ;③ 近表面处急热急冷引起的 热冲击使裂纹增长 。 这就是硬质合金在电火花加工 时表面裂纹会超过热影响区而深入基体的原因 。 图 4 表示了裂纹进入基体的状况 。 图 4a 是凹 坑表面 的形貌 , 图 4b 是凹坑纵剖面的形貌 。
i e=19 .3 A t i =150 μs
i e=19 .3 A t i =720 μs
工件 :YG8 电极 :Cu-W 工件 :YT14 电极 :Cr
(a)坑内径向裂纹
(b)坑内圆周裂纹
ie =19 .3 A t i =720 μs
ie =19.3 A t i =1 500 μs
工件 :YT14 电极 :Cu-W 工件 :YG8 电极 :Cr
(c)深度方向纵裂纹
(d)深度方向半圆状裂纹
图 1 电火花加工后的裂纹(极性 :-, ue =18 V)
收稿日期 :2003 -06 -17
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《电加工与模具》 2003 年第 6 期 设计·研究
关于材料缺陷对裂纹的影响 , 可从两个方面分 析 :一是材料固有的缺陷 , 另一是加工时高温下的钴 的蒸发[ 2] 。由于缺陷的存在造成了局部应力集中 , 强度减弱 , 而强度是受最弱的一个缺陷控制的 , 因而 裂纹的扩展方向与缺陷的分布一样具有随机性 。缺 陷的存在 , 不仅能改变裂纹的扩展方向 , 而且能改变 扩展深度 。在缺陷处很易诱发裂纹 , 从实验结果可 明显看到 , 裂纹的源头处常常有小空洞存在 , 在裂纹 所经路线中也往往有小孔洞存在 。图 5 显示了缺陷 对裂纹扩展的影响 。
3 裂纹的扩展
3 .1 裂纹的深度 如认为拉应力或压应力是材料断裂的 主要原
i e=59 .7 A t i =1 500 μs 工件 :Y T14 电极 :Cu-W (a)凹坑表面的形貌
ie =59 .7 A t i =150 μs 工件 :Y T14 电极 :Cr (b)凹坑纵剖面的形貌 图 4 裂纹进入基体的状况(极性 :负 , ue =18 V)
i e=59 .7 A t i =1 500 μs 工件 :YG 20C 电极 :Cu 图 5 缺陷对裂纹扩展的影响(极性 :负 , ue =18 V)
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作用 。这也就是要求在选择加工参数时 , 在相同输 入能量的条件下 , 选择窄脉宽脉冲进行加工 。
(3)降低应力集中程度 。 应力集中是裂纹产生 和加剧的重要影响因素 。产生应力集中的主要原因 一是材料的缺陷如位错 、偏析和气孔等 ;二是组织的 不均匀 , 性能差异较大引起界面上的应力集中 , 差异 越大 , 应力集中的程度就越大 。
2 裂纹的产生
裂纹的产生是局部应力超过该部位材料的强度 极限所致 , 如前所述 , 电火花加工时 , 加工表面骤热 骤冷 , 材料胀缩不均 , 可造成很大的热应力 , 一旦热 应力超过强度极限 , 表面便产生裂纹 。 电火花加工 作用后产生的热应力在空间域 和时间域的变 化很 大 , 近表面处的热应力作拉 、压性质的交替变换 , 局 部的热应力值可达到很大 , 且具有热冲击性质 。 一 定区域内的热应力超过材料的相应强度极限 , 势必 造成材料的局部破坏 , 产生裂纹 , 相当参数的试验也 证明了裂纹的存在 。
对于一些烧结时压力不足的硬质合金产品 , 电 火花加工时产生裂纹的可能性与程度大大增加 , 因 此选用时应引起注意 ;若无法避免 , 则应在加工时采 取减少裂纹的措施 。
4 结论
从上述分析表明 , 电火花加工时工件表面承受 着冷热骤变带来的剧烈温度变化 。这种变化具有速
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《电加工与模具》 2003 年第 6 期 设计·研究
根据热应力模型 , 进入材料的热量大小与应力 峰值成正比 , 而此热量大小在其他条件相同的情况 下与输入的电脉冲能量有直接关系 , 输入功率越大 , 材料吸收的热量就越多 。 因此功率越大 , 应力越大 , 也就越易产生裂纹 。 图 2 所示是功率与裂纹产生关 系的试验结果 。从图 2a 到图 2c , 可看到加工功率逐 渐减少 , 显示的裂纹也 逐渐减少 , 直至观察不 到裂 纹。 温度场中某一点热应力的大小与该点的温度梯 度有关 , 温度梯度越大 , 热应力也就越大 。电火花加 工作用下材料近表面处的温度-深度变化曲线很陡 , 即温度梯度大 , 产生的热应力就大 。这与脉冲加工 作用点局部输入的功率密度较高和能量吸收深度较 小有关 。导热率较小的材料 , 就可能在作用表面形 成更大的温度梯度 。
度快 、幅值大的特点 , 使加工显现了强烈的瞬态热冲 击过程的特征 。因此 , 裂纹状况与材料表面 吸收的 功率密度 、温度梯度即应力 、应力的时变性质及材料 性质等因素有关 。 要减少或避免裂纹的产生 , 就要 针对这些因素 , 采用相应的方法 。 从根本上说 , 所有
降低应力幅值及其时变性即热冲击的方法都是有效 的 , 尤其是针对脆性材料加工的时候 。 由此出发 , 减 少和避免裂纹产生的方法大致有 :
图 3 裂纹深度的确定
设计·研究 《 电加工与模具》2003 年第 6 期
假设产生破坏的临界应力为 σj , 那么实际应力 σ≥σj 的最深点的深度 H , 即为加工表面产 生的裂 纹深度(这里没有考虑冲击 , 没有考虑材料失去延展 性使裂纹加长的那部分)。 假设后续脉冲作用产生 的应力分布与前相同 , 只是随加工深度变化 , 此分布 在 Z 方向有一个偏移值 ΔZ(图 3), 若不考虑应力集 中和动态扩展 , 那么当 ΔZ >0 时 , 裂纹深度为 H + ΔZ , 而 ΔZ <0 时裂纹深度仍为 H 。 3 .2 影响裂纹深度的几个因素
鉴于脉冲放电作用下热应力的时变性 , 有必要研 究 、分析热冲击对材料产生裂纹的影响 。 在放电脉 冲作用点附近 , 应力(温度)随时间的变化 量 dσ/ dt (dT/ dt)很大 。考虑到热冲击对应力破坏作用的放 大效应以及硬脆材料承受冲击的能力较弱 , 有理由认 为热冲击在硬脆材料的能束加工中对裂纹的产生起 着很大的作用 。图 1c 中所示的进入基体的裂纹的现 象 , 也显示了热冲击所起的作用及它的存在 。
关键词 :硬质合金 ;电火花加工 ;裂纹
硬质合金在电火花加工时易产生裂纹 , 从而影 响其更广泛的工程应用 。 在电火花加工能量的作用 下 , 材料表面产生了非均匀的时变温度场 , 从而产生 很大的热应力 , 且这种热应力具有较强的热冲击性 质[ 1] 。在此 条件下 , 材 料表面裂纹产 生 、扩展的 机 理和方式有许多特点 。 对于硬脆材料 , 加工时呈现 出裂纹敏感性 。 本文以动态热冲击的角度来分析硬 质合金等硬脆材料热作用下裂纹的特性 , 并提出减 少和避免裂纹产生的方法 。
参考文献 :
[ 1] Zheng Li anggui , Zhou Jilie .The pile-up ef fect du ring EDM and it s application in research of cracking behaviours of sintered carbides . Proceedings of t he 9-t h IS EM , N agoya, Japan , 1989 :267 ～ 270
(1)脉冲电源 电火花线切割机是依据火花放电的电蚀原理来
收稿日期 :2003 -07 -20
实现切割加工的 , 脉冲电源通常采用矩形脉冲波的 形式 , 其电压高 、电流大 、频率高 、谐波丰富 , 是系统 内部的一个很强的宽带电磁干扰源 。
图 1 数控电火花线切割机组成和工作环境示意图
(2)机床电器 目前多数高速走丝电火花线切割机采用开关信
设计·研究 《 电加工与模具》2003 年第 6 期
硬质合金电火花加工裂纹特性分析
周继烈 凌 湛 徐建中
(浙江大学机械与能源学院 , 浙江杭州 31002ห้องสมุดไป่ตู้)
摘要 :从动态热冲击的角度 , 分析了热应力对硬质合金等硬质材料在电火花加工时产生裂纹 的影响 , 提出了减少和避免裂纹产生的方法 。
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(a)i e=59 .7 A
(b)i e=35 .1 A
(c)ie =19 .3 A 工件 :YG8 , 电极 :Cu , ti =150 μs, ue =18 V
图 2 放电功率对裂纹的影响
因 , 那么可根据材料的断裂强度 , 在相应的应力图上 确定出裂纹的大致深度 , 如图 3 所示 。 若主要考虑 硬脆材料 , 例如硬质合金 , 则因其脆性较大 , 应沿用 最大主应力破坏准则 , 选用沿深度方向的拉应力图 作为下面分析的起点 。
电火花线切割机的抗电磁干扰设计
王连英1 王 秀2 刘建春1
(1 江西现代职业技术学院 , 江西南昌 330029 ;2 蓝天职业技术学院 , 江西南昌 330029)
摘要 :从电磁干扰信号的产生 、耦合的途径出发 , 介绍了数控电火花线切割机抗电磁干扰设计 的几种常用的思想和方法 。
关键词 :电火花线切割机 ;电磁干扰 ;设计
1 裂纹的概貌
硬质合金电火花加工试验所显示的表面裂纹状 况如图 1 所示 。图 1a 是放电凹坑内裂纹 , 大多呈径 向 ;图 1b 为凹坑周围的圆周裂纹 ;图 1c 和 1d 为纵 剖面方向即深度方向的裂纹 , 其中图 1c 为较典型的 纵向裂纹 , 图 1d 为半圆状裂纹 。从图中可看到 , 裂 纹的方向具有随机性 。 从图 1c 可看到 , 其裂纹已进 入了基体 。从图 1b 和图 1d 可看到 , 其裂纹形状与 温度场的理论等温线有很好的相似性 。
(1)选择合适的功率参数 。 试验表明 , 在加工 中一旦产生了裂纹并超过某一临界尺寸 , 在热冲击 的作用下较易扩展 , 即使后续改用小功率参数 , 要将 裂纹减小到无影响的程度 , 就十分困难了 。文献[ 3] 表明材料的强度对较大尺寸的裂纹较敏感 , 而微小 裂纹则影响不大 。
(2)充分利用温度场的叠加效应[ 1] 。 叠加效应 能降低热应力的大小及其冲击性质 , 从而降低破坏
从上所述可看到 , 在电火花加工中硬质合金裂 纹是以脆性开裂为特征的 , 这正是硬质合金等硬脆 材料在其加工表面易产生裂纹 、裂纹长而区别于其 他普通金属材料的一个特性 。
实际的裂纹扩展过程比理论分析要复杂得多 。 其中包含了一系列的应力松弛 、裂纹愈合过程和材 料缺陷对裂纹的影响 。 这些都是裂纹产生随机性的 原因 。当裂纹扩展到一定程度后 , 裂纹尖端扩展增 长的速度大于加工深度增长的速度 , 尖端部位与应 力作用区离得较远 , 热冲击产生的热应力影响也减 小 , 因而尖端对应力的强化作用减弱 , 裂纹扩展速度 减慢 , 裂纹逐渐趋于平衡状态 。 这一平衡状态是准 静态的 , 随加工深度变化而变化 , 它所对应的裂纹深 度则与材料的性能和加工的参数有关 。 另外 , 较深 处的压应力对裂纹扩展会起阻碍作用 。
电火花线切割机由于自身的结构 、工作原理和 工作环境 , 其抗电磁干扰设计是至关重要的 。 本文 拟从机床自身及工作环境电磁干扰信号的产生和耦 合的途径出发 , 讨论抗电磁干扰设计的原则和常用 的方法 。
1 电磁干扰信号的产生
当不希望的电压和电流信号影响电器设备的正 常运行时 , 称这种信号为电磁干扰信号 。 电火花线 切割机组成和工作环境示意图如图 1 所示 。 其电磁 干扰信号可能来自机床系统内部 , 也可能来自机床 系统外部 , 主要表现在如下几个方面 :
从试验结果可看到 , 裂纹深度 H′ H 。 这是 因为 :① 从照片上可看到 , 裂纹尾部较尖 , 因而会产 生很大的应力集中 , 使该部位应力得到强化 , 裂纹将 扩展一段距离 , 即使尾部的应力 σ很小 , 也可能使 裂纹扩展 ;② 由于硬质合金的脆性 , 在裂纹深度较 浅时 , 近表面处的拉 、压交替应 力对裂纹的影 响较 大 , 使裂纹扩展加快 ;③ 近表面处急热急冷引起的 热冲击使裂纹增长 。 这就是硬质合金在电火花加工 时表面裂纹会超过热影响区而深入基体的原因 。 图 4 表示了裂纹进入基体的状况 。 图 4a 是凹 坑表面 的形貌 , 图 4b 是凹坑纵剖面的形貌 。
i e=19 .3 A t i =150 μs
i e=19 .3 A t i =720 μs
工件 :YG8 电极 :Cu-W 工件 :YT14 电极 :Cr
(a)坑内径向裂纹
(b)坑内圆周裂纹
ie =19 .3 A t i =720 μs
ie =19.3 A t i =1 500 μs
工件 :YT14 电极 :Cu-W 工件 :YG8 电极 :Cr
(c)深度方向纵裂纹
(d)深度方向半圆状裂纹
图 1 电火花加工后的裂纹(极性 :-, ue =18 V)
收稿日期 :2003 -06 -17
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《电加工与模具》 2003 年第 6 期 设计·研究
关于材料缺陷对裂纹的影响 , 可从两个方面分 析 :一是材料固有的缺陷 , 另一是加工时高温下的钴 的蒸发[ 2] 。由于缺陷的存在造成了局部应力集中 , 强度减弱 , 而强度是受最弱的一个缺陷控制的 , 因而 裂纹的扩展方向与缺陷的分布一样具有随机性 。缺 陷的存在 , 不仅能改变裂纹的扩展方向 , 而且能改变 扩展深度 。在缺陷处很易诱发裂纹 , 从实验结果可 明显看到 , 裂纹的源头处常常有小空洞存在 , 在裂纹 所经路线中也往往有小孔洞存在 。图 5 显示了缺陷 对裂纹扩展的影响 。