石墨材料較銅的密度要小,相同體積的石墨電極重量僅為銅電極的1/5??梢婓w積較大的電極使用石墨材料非常合適,地減輕了電火花加工機(jī)床主軸的載荷,電極不會因為重量大而導(dǎo)致裝夾不便、加工中產(chǎn)生偏擺位移等問題,可見在大型模具加工中使用石墨電極很有意義。
石墨電極根據(jù)其質(zhì)量指標(biāo)高低,可分為普通功率、高功率和功率,功率石墨電極占比近年不斷提升,2016 年占比已達(dá) 38%。石墨電極下游主要包括電弧爐煉鋼、黃磷工業(yè)、磨料和工業(yè)硅等,其中電弧爐煉鋼占比石墨電極需求一半以上。
石墨電有能承受大電流條件的特性,另外,在合適的粗加工設(shè)定條件下,含碳元素的鋼工件在加工時產(chǎn)生的蝕除物和工作液在高溫下產(chǎn)生的分解物中的碳顆粒,在極性效應(yīng)的作用下,部分蝕除物、碳顆粒會粘附在電極表面形成一層保護(hù)層,了石墨電極在粗加工中的損耗極小,甚至是“零損耗”。
電火花加工中主要的電極損耗量來自于粗加工,精加工設(shè)定條件雖然損耗率較高,但因零件預(yù)留加工余量不多即加工蝕除量較少,其總體損耗量也較少。總體而言,石墨電極在大電流的粗加工中損耗會少于銅電極,在精加工中損耗可能會稍大于銅電極,二者的電極損耗情況相當(dāng)。
鋼鐵是石墨電極主要的下游應(yīng)用。在電弧爐冶煉中石墨電極作為導(dǎo)電材料向電弧爐內(nèi)輸入電能,從而通過電極端部和爐料之間發(fā)生的電弧為熱源進(jìn)行煉鋼,石墨電極是鋼鐵生產(chǎn)所需的重要耗材。目前我國已成為全球主要的石墨電極產(chǎn)銷國之一,中國石墨電極已出口超過數(shù)十個國家和地區(qū),由于價格合適、質(zhì)量可靠,國際化經(jīng)營已初具規(guī)模,具有較大的影響力。