1　概述

　　由于電火花線切割加工（WEDM,Wire-EDM）具有不受加工材料硬度的影響，沒有加工應力，加工精度高并能加工復雜形狀工件及可以進行無人操作加工等優點，因此，線切割加工被認為是當前一種主要的金屬加工方法。
　　在慢走絲線切割加工過程中，與電源相聯的電極絲通過放電產生的能量撞擊工件表面來對工件進行切削。工件必須是導體，為防止加工過程中短路狀態發生，電極絲與工件之間必須有絕緣工作液流過，這樣才能有合適的條件來產生放電，通常這種絕緣液體采用去離子水。它具有成本低、不易著火、便于安全生產的優點。
　　在相同的脈沖能量下，在水中進行放電切割能夠提高加工生產率。減小電極絲損耗和改善被加工工件的表面質量、但是，當所采用的脈沖電源加在放電間隙上的空載脈沖電壓含有直流分量時，水中進行電火花線切割便會產生電解銹蝕放電狀態，如電極絲及工件表面上會觀察到水電解和陽極金屬原子溶解現象。這就導致被加工工件表面的電蝕過程失控，表面精度受損；增加了工件表面的銹蝕或氧化，減弱工件的機械強度。另外，水電解產生的氫氣及氧氣組成了“爆炸性”氣體混合物，在火花放電時會發生爆炸，使加工工件表面產生缺陷，損壞電極絲，使固定電極移動，降低了加工精度。

2　慢走絲電火花線切割過程中電解銹蝕放電狀態的分析

　　在線切割加工過程中，電解銹蝕放電狀態十分普遍。這種令人頭痛的放電狀態主要與流過工作液的電流有關,如圖1和圖2所示。在圖1中電極絲與脈沖電源負極相連，工件電極即陽極與脈沖電源正極相連。圖2(a)和圖2(b)顯示出線切割過程中放電狀態的機理波形。圖中給出加在正負電極上隨時間變化的電壓V及在加工間隙中流過的放電電流I。脈沖電源在每個周期發出一個脈沖電壓，在準備放電過程中電壓V達到電壓峰值Va,而放電瞬間間隙兩端電壓降到放電間隙電壓Ve。隨著放電的結束間隙兩端電壓降V到零伏。同時，放電過程中電極間流過電流為Ie,放電結束后間隙電流為Ir。

圖1　電解銹蝕放電狀態示意圖

圖2　線切割過程中間隙電壓和電流波形圖

　　首先，加工過程中陽極金屬原子溶解是產生電解銹蝕的主要原因。由于水浸漬在電極之間，并且水的電導率很低，一般為幾兆西門子每厘米到幾十兆西門子每厘米，于是間隙電壓在其間便形成“漏電流”Ia。在漏電流I作用下工件表面溶解的金屬原子電離釋放出金屬陽離子和自由電子，如下式所示：

　　其次，水電解也能夠加快電解銹蝕的速度。雖然水是一種弱電解質，但它能夠分解出正離子H⁺和負離子OH^-,如下式所示：

　　加工過程中在電場的作用下，正離子H⁺和負離子OH^-分別向陰極和陽極移動，電極絲表面附近，氫離子H⁺得到電子后釋放出氫氣而增加了因放電引起爆炸的危險。另外，加工時放電間隙很小，陽極離解下的金屬陽離子Mⁿ⁺就有很大機會與氫氧根離子反應生成M(OH)_n沉淀物沉積在工件表面。這樣，工件的機械強度和表面精度就將受影響。
　　由于加工時間一般為幾小時或幾天，而工件經常為鋼，因此，電解銹蝕放電產生的陽極金屬溶解、陽極金屬氫氧化物沉積及加工過程生成的氫氣被火花引燃爆炸現象都將變得不可容忍。因為它不僅破壞加工金屬表面精度，改變金屬表面幾何形狀，減弱工件的機械強度,與此同時，還破壞所有在加工過程中與水接觸、能夠導電的機床各個部分，如：工作臺、卡具和導電塊等。加工結束后，對被電解銹蝕的金屬工件進行精加工根本不可能達到預期效果，另外，必須得對機床部件進行仔細測量和附加校正。因此，自電火花加工問世以來，制造商和用戶就努力去尋找控制電解銹蝕放電狀態的良方妙藥。