（XM-13）13-8PH是一种采用双真空冶炼的高纯净度马氏体时效不锈钢，和其他沉淀硬化不锈钢一样，在完全硬化状态具有耐蚀性。

随着航空工业和机械制造水平的发展，飞机整机零件数量也大幅度减少，飞机零件向着复杂化和精密化方向发展。而航空小型零件具有品种多、零件小和结构复杂等特点，且经常会有一些难加工材料，并带有各种细微孔、槽和缝等，给零件带来了极大的加工难度^[1]。

PH13-8Mo是一种航空零件典型应用材料，属于高强度的沉淀硬化新型不锈钢。在航空主要承力部件中大量应用该材料，以保证零件的高强度和耐腐蚀性能。该材料硬度高，弹性模量小，屈强比大；导热系数小，只为45钢的1/3，产生的热量不易传出，所以切削温度高。常规机械切削加工过程中，加工硬化非常严重，切削力大，表面回弹量大，零件表面质量不易保证。特别是在加工窄槽、小转角等特征时，刀具磨损快，排屑困难，严重制约零件的加工质量与效率的提升。随着航空制造技术的飞跃式发展，飞机的研制周期也越来越短，如何在保证产品质量的情况下，缩短其加工制造周期，是亟需解决的工艺技术难题。

线切割加工亦称电火花线切割加工技术（WEDM），是一种电加工工艺，其加工切割原理如图1所示，即利用移动的微细金属导线作电极，对工件进行脉冲火花放电并切割成形的加工方法。线切割加工过程中，金属导线电极对工件进行脉冲火花放电，从而产生瞬时、局部的高温以电蚀去除材料，加工时不产生宏观机械切削力，不受材料的物理、力学性能影响，可以精确加工弹性模量小、屈强比大和硬度高的各种难加工材料，或者形状奇异、小转角等常规机械加工工艺难以实施的零件^[2]。

图1　线切割加工切割原理

线切割机床主要分为高速走丝和慢走丝两种类型，两类机床的主要区别见表1。高速走丝线切割机床的电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s；慢走丝线切割机床的电极丝作低速单向运动，一般走丝速度为0.01～0.25m/s。

线切割加工具有如下特点。

（1）加工精度高、表面质量好　从表1可以看出，线切割加工精度≤±0.02mm，慢走丝线切割加工精度可达±0.005mm，加工表面粗糙度值可达Ra=0.8μm。

（2）加工过程不受材料物理、力学性能影响 从线切割加工原理可知，线切割加工是通过脉冲放电产生瞬时、局部的高温，以电蚀去除材料的方式对工件进行切割加工。放电高温可以切割加工任何材质的导电材料，如硬质合金、高温合金、不锈钢和淬硬钢等导电金属材料，以及金刚石、宝石、锗、硅和陶瓷等导电非金属材料。

（3）零件加工变形小　线切割加工脉冲放电对工件进行切割加工，工件和电极丝之间存在放电间隙，两者不直接接触，加工过程中不存在机械切削力的作用，零件加工变形小。

（4）异形复杂、小转角等特征高效加工　由于电极丝非常细，一般约0.2mm，可以加工异形复杂、小转角、小孔和窄槽等零件，且切割缝隙小、蚀除材料少，材料利用率高，特别对于贵重金属加工、节约材料成本具有重要的现实意义。

（5）新研产品打样周期短　新产品试制打样时，不需要特制专用工装、专用刀具和专用电极等，采用线切割加工可以快速直接切割加工成品零件，从而极大缩短新产品试制周期。

5.1 电极丝的选用

由于高速走丝线切割的电极丝要反复利用，因此要选择有一定的抗拉强度、韧性及抗腐蚀能力的金属导丝。主要选择导丝直径在0.1～0.2mm的钼丝、钨钼丝等作为电极丝。慢走丝线切割要求工作平稳、均匀，抖动小，一般选用纯铜、黄铜作为电极丝。常用电极丝及其加工性能见表2，电极丝直径与适合切割的厚度见表3。

5.2 走丝速度的选用

加工零件时，适当提高走丝速度有利于脉冲结束时，放电通道迅速消除电离。高速运动能把切削液带进零件的放电间隙中，有利于放电稳定进行和排放放电产物。随着走丝速度的提高，切割速度将明显提高^[3]。但是，高速度会引起电极丝较大的振动，从而使零件表面质量恶化。走丝速度和切割速度的关系如图2所示。在保证加工质量的前提下，需要选择一个具有适当加工速度的合理走丝速度，一般走丝速度在1～15m/min。

图2　走丝速度和切割速度的关系

影响切割速度的最大因素是零件厚度。因厚度增大，间隙放电面积增大，脉冲利用率提高，有效输出功率增大，故切削速度提高。但增加到某一厚度时，放电产物排除条件变坏，加工稳定性差，使脉冲利用率降低。零件厚度和切割速度的关系如图3所示。

图3　零件厚度和切割速度的关系

5.3 电参数的选用

在线切割加工中，加工效率与加工表面质量是相互矛盾的，解决好这对矛盾将有利于扩大线切割加工的工艺范围，这就要求优化选择电参数。合理的电参数选择要根据对零件的要求而定，主要根据零件的厚度、被加工材料及表面粗糙度要求来综合选择^[4]。

线切割加工的主要电参数如图4所示，包括峰值电流Ip（A）、脉冲宽度t_i（μs）、脉冲间隔t₀<span style="-webkit-tap-highlight-color: transparent; margi