电火花表面强化技术及其应用.pdf

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1、应用技市·机械研究与应用·电火花表面强化技术及其应用’周永权，谭业发，赵洋，周春华，徐婷(解放军理工大学工程兵工程学院，江苏南京210007)摘要：电火花表面强化技术是一种具有独特优势的材料表面技术，其在机械零件表面改性和表面修复等方面具有广阔的应用前景。介绍了电火花表面强化技术的基本原理和工艺特点，阐述了电火花表面强化技术的发展概况，分析了该技术在机械零部件修复、模具强化等方面的实际工程应用，指出了该技术今后的研究方向和发展趋势。关键词：电火花；表面强化；表面改性；修复中图分类号：TG17文献标识码：B文章编号：1006—4414(2010)04—0159—04Rese

2、archandapplicationoftheelectro—-sparksurfacestrengtheningtechnologyZhouYong—quan，TanYe—fa，ZhaoYang，ZhouChun—hua，XuTing(Engineeringinstituteofengineercorps，PL4Univ．ofSci．&Tech．，NanfingJiangsu210007，China)Abstract：Electro—sparkdepositionisasurfacetechnologywithspecifictechnicaladvantagesand

3、deapplicationsinsurfacemodificationandsurfaceantioxiditionformechanicalparts．Thebasicprincipleandthecharacteristicsofelectro—sparksurfacestrengtheningtechnologyareintroduced，developmentofelectm—sparksurfacestrengtheningtechnologyissummarizedinthispaper．ThedeUSeofthistechnologyinmachineryr

4、epairinganddiehardeningareanalyzed．Thedevelopmenttendencyanddirectionofitsresearchinthefuturearepointedoutinthispaper．Keywords：el~tm—spark；suxfacehardening；surfacemodification；antioxiditionl前言电火花表面强化技术能有效地改善零部件表面随着工业现代化的发展，对各种装备零部件表面的物理、化学和机械性能，包括硬度、导热和导电性能性能的要求越来越高。在高速、高温、高压、重载和腐等，与常规表面强

5、化工艺-1曲相比较，具有以下优点。蚀介质等条件下，零部件材料的破坏往往自表面开(I)电火花强化是在空气中进行，不需要特殊、始，如磨损、腐蚀、高温氧化等，表面的局部破坏经常复杂的处理装置和设备。配套装置简单、灵活，投资使整个零部件失效，最终导致整个装备的瘫痪。利用和运行费用低，强化工艺环保。各种物理、化学或机械的工艺规程能够使零部件表面(2)热输人量小，放电时间很短，放电端点的面获得特殊的材料成分、组织结构和性能，提高产品质积小，放电的热作用只发生在零部件表面的微小区域量。由于电火花表面强化技术具有独特的优点，已经内，被强化零部件基体不产生退火或热变形。被广泛应用于改善材料

6、的表面性能和修复失效零部(3)不受零部件形状限制，可以对平面或曲面形件，该技术可以显著提高零部件的硬度、耐磨性和耐状零部件强化；对需修复局部、有少量损伤、焊接性差蚀性等，减少材料的消耗，对提高装备可靠性和延长以及淬火状态工件的修复更具优势。使用寿命具有重要的意义。(4)强化层是电极和零部件材料在放电时的瞬2电火花表面强化技术的基本原理与特点问高温高压条件下重新合金化形成的新合金层，结合电火花表面强化技术的基本原理是储能电源通非常牢固，不易发生剥落。过电极以10～2000Hz的频率在电极与零部件之间产(5)强化层厚度、表面粗糙度与脉冲电源的电气生火花放电，在lOI¨一lO(

7、s)内电极与零部件接触参数以及强化时问等有关，控制相对简单。电火花强的部位即达到5000—10000℃的高温，使该区域的局化处理后可作为最终工序，加工余量少。部材料熔化、气化或等离子体化，将电极材料高速过(6)电极材料来源广，耗量小，容易实现异种材渡并扩散到工作表面，形成冶金结合型牢固强化层。料强化层，同时可以根据强化目的选择电极材料。研究表明，强化层主要由白亮层、扩散区和热影响区(7)对零部件能在线强化、修复，避免拆装和运构成，涂层组织较细密，具有较高硬度及较好的耐高输，更好地适应现代工业的要求。强化部位不会产温性、耐腐蚀性