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1、基于电火花加工方法的表面改性技术研究———方 宇 赵万生 王振龙等基于电火花加工方法的表面改性技术研究方 宇 赵万生 王振龙 吴佩年哈尔滨工业大学机电工程学院,哈尔滨,150001 摘要:研究了一种在普通电火花加工机床上实现金属工件表面改性的新方法。它是在传统电火花加工方法的基础上,采用TiC-Co半烧结体电极和普通煤油工作液,在工件表面形成一层硬质陶瓷层,从而达到改善工件表面性能的目的,这种新方法被称之为放电沉积。对放电沉积原理进行了探讨,在大量试验的基础上,总结了放电沉积的工艺方法。通
2、过扫描电镜、电子探针、X射线衍射分析、摩擦方 宇 博士研究生磨损等试验,对形成的沉积层特性进行了定量和定性分析。最后利用该方法在普通的高速钢车刀上进行了初步应用。试验与分析表明,该方法是一种极具潜力的金属表面改性方法。关键词:电火花加工;表面改性;放电沉积;半烧结体电极中图分类号:TG661文章编号:1004—132Ⅹ(2004)12—1095—04ResearchonSurfaceModificationTechnologyusingElectricalDischargeMachiningFa
3、ngYuZhaoWanshengWangZhenlongWuPeinianHarbinInstituteofTechnology,Harbin,150001Abstract:ThispaperdescribedanewmethodofsurfacemodificationusingordinaryElectricalDischargeMa2chining(EDM)tool.OnthebasisofordinaryEDMmethod,ahardceramiclayercanbedepositedo
4、ntheworkpiecesurfacewithTiC-Cosemi-sinteredelectrodeandkerosenefluid,sothesurfacepropertyoftheworkpiecewasim2proved.ThisnewrevolutionarymethodiscalledElectricalDischargeCoating(EDC).TheEDCmethodwasstudiedsystemically,thecharacteristicsofthehardcerami
5、clayerandtheapplicationsofthismethodtothesurfaceofthetoolswerealsodiscussed.Keywords:electricaldischargemachining(EDM);surfacemodification;electricaldischargecoating(EDC);semi-sinteredelectrode0 引言料局部熔化、气化而被蚀除。电火花加工时,都存表面改性技术可以用极少量材料起到大量、昂在着不同程度的电极损耗
6、。贵的整体材料难以达到的效果,提高材料的综合性电火花加工时,如果电极的热导率较低,单位能,并显著地降低产品的制造成本。但是目前这些时间内电极附近的热量传导不出去,就会产生较大方法(如PVD、CVD等)还存在着诸如设备复杂、需的电极损耗。放电沉积正是充分利用这一特点来要专用设备、加工面积和厚度的可控性差等缺陷,达到在金属工件表面生成陶瓷层的目的。我们使难以在工模具车间得以广泛应用[1]。用热导率较低的金属(Ti、W等)粉末或金属碳化物(TiC、WC等)粉末,以压结或半烧结方式制作放电由于目前国内电
7、火花加工机床已成为工模具沉积的电极。压结体电极热传导性差,电阻大,电车间的必备设备,因此如果能够利用普通电火花加极损耗速度较快,有利于脱落的电极粉末较快地附工机床,对导电材料利用新的放电沉积原理沉积着在工件表面,实现电火花放电沉积。制作压结体TiC等陶瓷层,进而推广应用以改善刀具、模具等的电极时,为尽量减轻粒子间的结合强度,易于实现表面质量,在我国经济条件不很发达的情况下,必沉积,一般情况下成形压力越小越好。与压结体电将成为一种极具应用潜力和经济价值的工艺方法。极相比较,烧结体电极可以切割成各种
8、形状,从而1 放电沉积原理实现任意形状的加工。同时,构成电极的粉末颗粒[2～4]越小,则沉积表面的粗糙度越小。在电火花加工过程中,由于在工具和工件之间本文采用TiC-Co半烧结体电极,其材料及其不停地产生瞬时性的火花放电,因此,会在电火花制作工艺见表1。放电通道中瞬时产生大量的热,足以使任何金属材收稿日期:2003—09—27基金项目:国家自然科学基金资助项目(50275038)·1095·中国机械工程第15卷第12期2004年6月下半月表1TiC-Co半烧结电极材料及制作工艺用相反的极性加工一
