论文 电火花表面强化技术及其应用
电火花表面修复和强化技术
电火花表面修复和强化技术目前，随着模具产业的不断发展及应用。
以及产品对模具的要求不断提高，越来越多的高端精密模具投入使用，在模具不断的使用过程中，不可避免的会出现对模具的伤害，诸如磨损、划伤、针孔、裂纹以及缺损等缺陷。
传统的修复设备再一定程度上，帮助客户对模具进行修复以节约成本。
但也不可避免的出现了一些问题，如修复模具后造成模具变形、硬度降低、内应力、沙眼、损伤甚至报废。
精密模修补冷焊机，利用高频电火花放电原理，对模具进行无热堆焊，以保证模具的完好性，也可以利用强化功能对模具进行强化处理，来实现模具的耐磨性、耐热性、耐蚀性等等。
设备工作原理当电极棒（焊条）在工作表面旋转，当某些部位间隙很小时，使主机放电回路形成通路。
在他们相互接触的微小区域瞬时流过电流，电流密度可达到105~106/cm2，而放电时间仅10-6~10-5秒，由于放电能量在时间上和空间上高度集中，在放电微小的区域内产生了约8000~10000℃的高温，使该区域的局部材料高能离子化，电极棒（焊条）在等离子冶金状态下高速转移到工件表面，并扩散进入到工件表层，形成冶金型牢固结合的沉积层。
主机电源放电周期为10-3~10-1秒，高频率的放电和电极棒（焊条）在工件表面的高速旋转扫描，可实现大面积高效率的沉积涂层。
为什么能实现“冷焊”（热输入低）？是因为放电时间（Pt）比放电间隔时间（It）短，放电间隔期间热量迅速扩散到工件的其他部分，因此热量不会集中在工件的处理部分，实现真正意义的冷焊。
为什么结合强度高？电极棒（焊条）瞬间被电弧离子化并转移到与其接触的工件上面，同时出与等离子电弧的高温（8000-10000℃）在工件表层下形成如盘跟错节般的坚固扩散层，因此结合强度高不会脱落。
精密模具修补冷焊机设备特点：¤设备先进可靠，德本土技术，国际水准大功率氩气保护，可时间工作。
¤旋转式自损电极，沉积、堆焊效率高，冶金结合、涂层质密。
金属表面处理的电火花加工技术
金属表面处理的电火花加工技术1. 前言电火花加工技术（Electrical Discharge Machining, EDM）是一种利用连续或断续的电火花放电来去除金属的非接触式加工方法。
该技术在金属表面处理领域具有广泛的应用，特别是在硬质合金、高速钢、淬硬钢等难加工材料的加工上表现出了显著的优势。
本文将从电火花加工的原理、工艺特点、应用领域等方面进行详细探讨。
2. 电火花加工原理电火花加工技术的基本原理是利用高压电源在工件和工具之间产生连续或断续的电火花放电，放电时产生的高温熔化金属和气体，在气压作用下迅速从放电通道中排出，从而达到去除金属的目的。
放电过程中，工件表面和工具表面都会形成一层熔融层，随着后续的冷却和固化，这层熔融层会形成一种特殊的微观结构，对工件的性能产生重要影响。
3. 电火花加工的工艺特点电火花加工具有以下几个显著的工艺特点：（1）非接触式加工：由于加工过程中不直接接触，因此适用于硬质合金、高速钢、淬硬钢等难加工材料的加工。
（2）加工精度高：电火花加工可以达到非常高的加工精度，加工表面质量好，适用于复杂形状的加工。
（3）加工效率：电火花加工的加工效率相对较低，但随着技术的不断发展和设备的更新，加工效率有所提高。
（4）加工变形小：由于是非接触式加工，加工过程中工件的变形较小。
（5）适用范围广：电火花加工适用于各种金属和非金属材料的加工，特别是在难加工材料的加工上具有显著优势。
4. 电火花加工的应用领域电火花加工技术在金属表面处理领域有广泛的应用，主要应用领域包括：（1）模具制造：电火花加工技术在模具制造领域有广泛应用，如冲压模、压铸模、塑料模等。
（2）航空航天：电火花加工技术在航空航天领域中，用于加工难加工材料，如钛合金、镍基高温合金等。
（3）汽车制造：电火花加工技术在汽车制造领域中，用于加工发动机部件、变速箱齿轮等。
（4）微细加工：电火花加工技术在微细加工领域有重要应用，如微细模具制造、微细零件加工等。
电火花表面强化工艺及设备分析
电火花表面强化工艺及设备分析摘要：电火花表面强化有助于提高机械零部件的表面质量，已被广泛应用于交通运输、电机电器等行业。
本文从电火花表面强化工艺的原理说起，简述该工艺的特点，并分析当今社会电火花表面强化设备的发展现状，最后总结该工艺以及设备的未来发展趋势。
关键词：电火花表面强化原理特点设备工艺表面工程是改善机械零部件表面质量的重要技术工艺，而机电设备许多零部件都非常容易磨损和腐蚀，如果提高表面质量，就会减轻磨损和腐蚀。
所以说，表面工程是改善机械零部件质量的关键。
电火花表面强化工艺是机械零部件表面工程的重要技术之一，具有设备简单、操作方便、成本低等优点，具有广阔的应用空间。
一、电火花表面强化工艺原理及特点1.原理将硬质合金作为电极材料，利用电容器在阴阳极之间产生能量，从而逐渐熔融阳极，将其涂抹至阴极，这样就形成了特殊性质的合金强化层。
该强化层具有高硬度、高耐磨和高抗腐蚀等优点，这样就能有效提高机械零部件的表面质量。
而一个完整的电火花表面强化设备主要由脉冲电源振动电源和振动器组成。
2.特点相比于其他表面强化工艺而言，电火花表面强化工艺具有以下五个特点：一、设备简单，操作方便。
其组成设备体积小，操作起来非常方便，操作人员可以根据实际情况灵活使用。
二、负面影响小。
火花放电的热作用只会对微小的局部区域产生一定的不良影响，不会对零部件产生较大损伤。
三、能对平面或是曲面零部件进行局部表面强化。
四、可以根据实际需要调节工艺参数，进而获得不同的强化强度。
五、由于强化层是电极材料和工件材料形成的合金材料，因而强度较高，使得零部件的耐磨性、抗腐蚀性等性能较好。
二、电火花表面强化设备发展现状电火花表面强化理论最早由苏联学者提出，并由中央电气科学研究院在1950年研发出уир系列电火花表面强化机，该强化机的应用效果不好。
1964年，研发出эφи系列电火花表面强化机，该强化机在工业领域得到广泛运用，强化效果好。
20世纪50年代后期，欧美等国着重研究电火花表面强化工艺，并研制成功众多效果良好的强化机，如：英国的SPARCARD、美国的TVNGCARB220，这两种强化机适用于刀具和模具的表面强化，功率较小。
电火花涂敷表面覆膜技术原理及应用
铜陵学院本科课程论文题目:电火花涂敷表面覆膜技术原理及应用院校专业科目现代表面工程技术学号姓名指导老师成绩2012年11月20日【摘要】:1943年，苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工，之后随着脉冲电源和控制系统的改进，而迅速发展起来。
电火花涂覆是直接利用电能的高密度能量对金属表面进行涂覆处理的工艺，英文简称EDM。
本文主要介绍了电火花加工技术的原理、特点、影响因素以及应用现状和发展前景。
【关键词】：电火花加工技术原理设备影响因素发展前景引言：电火花加工基于电火花腐蚀原理,是在工具电极与工件电极相互靠近时,极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道中产生瞬时高温,使局部金属融化,甚至汽化,从而将金属蚀除下来的一门技术。
该项技术在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产。
从最初只能去除折断在工件中的钻头、丝锥、切割硬质合金刀片开始，经过半个多世纪的发展，电火花加工现在已成为精密模具、复杂形状零件以及精密微小孔加工的重要装备，在航空航天、模具制造等领域获得了极为广泛的应用。
近年来，电火花技术的研究和应用日新月异，并在精密微细化、智能化、个性化、绿色环保化和高效化等方面获得了长足的发展一、电火花涂覆的基本原理及特点（一）技术原理电火花涂敷设备的最基本组成部分是脉冲电源和振动器，前者供给瞬间放电能量，后者使电极振动并周期地接触工件。
其工作原理图如图所示。
工作时，电极随振动器作上下振动。
当电极接近工件但没有接触工件时，电极与工件的状态如下图：图中箭头表示该时刻电极振动的方向。
当电极向工件运动而接近工件达到某个距离时，电场强度足以使间隙电离击穿而产生电火花，这种放电使回路形成通路。
在火花放电形成通路时，相互接近的微小区域内将瞬间流过非常大的放电电流，电流密度可达105～106A/cm2，而放电时间仅为几个微米至几个毫米。
由于这种放电在时间上和空间上的高度集中，在放小微小区域内会产生约5000～10000℃的高温，使该区域的局部材料融化甚至气化，而且放电时产生的压力使部分材料抛离工件或电极的基体，向周围介质中溅射。
模具型腔中表面强化技术的应用分析
模具型腔中表面强化技术的应用分析摘要：随着科学技术的飞速发展和人们生活水平的不断提高，当前人们逐渐对模具制造行业的发展重视起来。
众所周知，模具型腔制作是我们在进行模具制作过程中的重点施工环节，而模具型腔表面强化就是其中的重中之重。
机械相关零件粗加工和机械相关零件细加工中的主要程序都是由模具成型来完成的。
对模具型腔表面强化技术进行科学合理研究，可以在一定程度上提高模具使用寿命。
关键词：模具型腔；表面强化技术；应用分析和探讨广义来讲，当前最为常用的模具使用类型包括塑性变形失效模具、磨损失效模具、疲劳失效模具和冷热疲劳失效模具以及断裂失效模具五种。
为了有效防止模具失效，我们应该对模具型腔表面进行强化，其中强化分为主要包括硬度强化、耐磨强化和耐腐蚀强化以及抗疲劳抗高温氧化强化措施等。
所以应在对模具材料进行正确全面选取之外还应该对模具型腔表面实施适当强化操作以保证模具制作效率。
本文从有关模具型腔表面强化方法和强化特点以及强化目的等方面进行分层阐述，并对模具型腔表面强化机理等作出解释。
1.模具型腔中表面工况概述根据对当前各种模具工况的研究与分析可以看出，其工作条件存在这很大不同，并且此时失效形式也是各不相同。
需要注意的是，在同一副模具上其损伤形式多种多样，此种损伤形式大多数情况是以交叉损伤形式产生的，并且其之间关系是相互联系且相互影响的，此时加速磨具会过早失效。
热作模具制作是当前我国模具生产中的重点生产环节，因为热作模具会受到负荷影响并会使其中的金属材料产生塑性变形状况，另外一种可能的情况就是会使温度较高的液体金属压铸得以成形且相对炽热非金属注射也会成型。
金属材料发生一定塑性变形时会对整体模具生产造成影响，一般来讲，固体金属材料塑性变形模具主要包括热锻模和热镦模以及相关热挤压模等。
模腔被破坏变形的主要原因是有模具生产中的实际生产环境所造成的，其同时也是相应成型部分可逆变形和成型部分磨损以及成型部分产生裂纹等。
提高电火花加工效率和表面质量的研究
提高电火花加工效率和表面质量的研究电火花加工技术是一种常见的金属加工方法，但其效率和表面质量一直是研究的焦点。
为了提高电火花加工效率和表面质量，研究者们采取了以下几种方法：一、优化电极材料电极材料直接影响到电火花加工的精度和效率。
传统电极材料为铜或铜合金，但铜电极在高能量电火花加工过程中容易出现熔渣和击穿现象，从而影响加工效率和表面质量。
研究者们发现，用特殊材料制成的电极能够提高电火花加工精度和效率。
例如，石墨、金刚石、纳米材料等材料能够提高电火花加工效率和表面质量。
二、加强放电控制放电控制是影响电火花加工效率和表面质量的关键因素之一。
传统电火花加工存在放电不稳定、电弧击穿等问题，导致表面粗糙度较大，加工效率低。
研究者们采用先进的放电控制技术，例如智能放电控制系统，可以有效地控制电火花加工放电频率、放电时间等参数，提高加工精度和效率。
三、应用先进的加工工艺先进的加工工艺可以提高电火花加工的效率和表面质量。
例如，超声波辅助电火花加工技术可以通过超声波的作用使金属材料受到振动、压缩等作用，从而改善电火花加工时金属材料的形变和强度特性。
此外，微细加工技术、专业仿真软件的应用等也有助于提高电火花加工的效率和表面质量。
综上所述，电火花加工技术的高效率和优良表面质量是现代制造业所追求的目标。
通过优化电极材料、加强放电控制和应用先进的加工工艺，可以有效地提高电火花加工的效率和表面质量，为现代制造业的发展做出贡献。
电火花加工是一种常见的金属加工方法，随着现代制造业的发展，对于电火花加工的效率和表面质量的要求也越来越高。
以下是对于电火花加工相关数据的分析。
1.电极材料对电火花加工效率和表面质量的影响传统的铜电极在高能量电火花加工过程中容易出现熔渣和击穿现象，从而影响加工效率和表面质量。
因此，研究者不断探索新的电极材料以提高加工效率和表面质量。
一项研究表明，用纳米晶铜材料作为电极可以显著提高加工效率，减小表面粗糙度，并且具有更好的抗氧化性能。
电火花表面强化技术.
与其它常见的表面处理技术相比，如电镀，热喷涂，常规表面化学
热处理等。电火花强化技术的优点可以归纳为以下几点：
1.设备简单，操作容易，不需要专业操作人员。 2.热输入较小，被强化的工件基体不会产生整体退火或热变形。 3.强化层与基体冶金结合，结合强度较高，不会发生剥落现象。 4.工艺参数可控，电极材料选择范围广。 5.应用范围广，对于一般几何形状的平面或曲面均可进行强化。
3、脉冲频率：脉冲频率主要影响强化层的表面致密度，当脉冲频率提高 时，单位时间内放电次数增多，每次过渡的电极熔融颗粒变小，所获的 强化层致密度将提高，光洁度增加，同时也可在一定程度上提高硬度。 但是对于给定的电规准，脉冲频率不可过大，否则可能造成电容器充电 不足或放电不完全，从而降低强化层厚度。 4、强化时间：强化时间对强化层影响较为复杂。在某一最佳强化时间之 前，强化层厚度随强化时间增加而增大，且强化层组织较均匀、致密， 这是因为在强化初期，电极材料向基体过渡量较小，强化层较薄，尚未 完全覆盖工件表层，故表面存在的缺陷也很少，表面质量较好。当强化 时间超过这最佳强化时间的后强化层厚度增幅放缓，且表面粗糙度显著 提高，这是因为随着电极熔滴不断向工件沉积，强化层表面的强化点和 电蚀凹坑会不断叠加，加上强化过程一般由人手工操作，也会使熔滴涂 覆不均匀性增加，故表面粗糙度升高。但是进一步增加强化时间，粗糙 反而又会下降，其原因是强化层表面凸起的较大颗粒与电极间的间距相
强化的物理化学过程
1、超高速淬火 类似于焊接，电火花强化也是一个快速加热，快速冷却的过程。电 火花放电过程十分短暂，但是在瞬间可以释放出大量的热能，使得工件 表面很小的面积熔化以及部分气化。火花放电结束后，被加热的金属部 分在周围冷的金属以及冷的气体介质中，会快速冷却，发生高速淬火。 2、渗氮、渗碳 在电火花放电通道区域内，温度很高，空气中的氮分子呈原子状态， 与受高温熔化的金属有关元素化合成高硬度的金属氮化物，如氮化铁、 氮化铬等。如若在强化过程中采用气体保护（如氩气），则生成的氮化 物将大幅减少。另外来自石墨电极或周围介质的碳元素也会形成金属碳 化物，如碳化铁、碳化铬等。
电火花表面强化工艺及设备分析
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ
中 国化 工 贸 易
至 一
电火 花表 面 强化 工 艺及 设 备分 析
唐天鹏
（ 天辰 化工有 限公司 。疆维石 河子 ８ ３ ２ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：电火花表面强化有助于提 高机械零部件的表 面质量 ，已被广 泛应 用于交通运输、 电机 电器等行业。本文从 电火花表 面强化工 艺的原 理 说起 ，简述该工艺的特 点 ，并分析 当今社会 电火花表 面强化设备 的发展现状 ，最后 总结该工艺以及设备 的未来发展趋势。 关键词 ：电火花表面强化 原理 特 点 设备 工艺
欧美 等 国着重研 究 电火 花表 面强 化工 艺 ，并研 制 成功众 多 效果 良好 的 强化 机 ，如 ：英 国 的 Ｓ Ｐ Ａ Ｒ Ｃ Ａ Ｒ Ｄ、美 国的 Ｔ Ｖ Ｎ Ｇ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ２ ２ ０ ，这两 种
相比 于其他 表 面强化 工 艺而 言 ， 电火 花表 面 强化 工艺 具有 以下 五 个特 点 ：一 、设备 简单 ，操 作方 便 。其组 成 设备 体积 小 ，操作 起来 非
常方 便 ，操作 人员 可 以根据 实 际情 况灵活 使 用 。二 、负面 影响 小 。火 花放 电的 热作 用只 会对 微小 的局 部 区域产 生 一定 的不 良影 响 ，不会 对 零部 件产 生较 大损 伤 。三 、能对 平面 或是 曲面 零 部件 进行 局部 表面 强 化 。四 、可 以根据 实际需要 调节 工艺参 数 ，进 而获得不 同的强化 强度 。 五 、由于 强化 层是 电极 材料 和工 件材 料形 成 的合 金材 料 ，因而 强度 较 高 ，使 得零部 件 的耐磨性 、抗腐 蚀性等 性能较 好 。
电火花表面强化技术是直接利用电能的高能量密度对金属
电火花表面强化技术是直接利用电能的高能量密度对金属电火花强化工艺在刀具，模具和机械零件上的运用取得了明显的成效，还大量地应用于缺损，砸伤的模具，量具，精铸件和机械零件的周密修复上面。
电火花强化层与基体的结合专门牢固，可不能发生剥落。
因为强化层是电极和工件材料在放电时的瞬时高温高压条件下重新合金化而形成的新合金层，而不是电极材料简单的涂覆和堆积，而且合金层与基体金属之间具有氮元素等的扩散层，如用石墨电极则有表面渗碳的成效。
电极材料可依照用途自由选择，如以提高耐磨性为目的，能够选用YG/YT或YW类硬质合金，用YG8硬质合金强化Gr12、3Cr2W8V等合金钢，能形成高硬度，高耐磨，抗腐蚀的强化层，可使模具或机件的使用寿命提高1~3倍。
模具电火花强化工艺应用说明，电火花强化工艺应用在模具的强化和磨损件的周密修补方面能够取得专门明显的技术经济成效。
模具（机件）在磨损之后，利用电火花强化能使工件表面增厚的作用，能够进行周密修补，模具强化工艺要紧包括：强化前的预备、强化方法、强化后处理和强化工件的使用等四个方面。
1、强化操作前的预备①了解工件的工作性质和经强化后期望达到的技术要求，以便确定是否能够采纳电火花强化工艺。
就材料来说，一样碳钢，合金工具钢、铸铁等黑色金属通常都能够强化，而有色金属，如铜、铝是能够修补的，但专门难进行表面强化，关于模具来讲，本身要通过淬硬处理使其具有合格的硬度，电火花强化不可能代替热处理，电火花强化层尽管化较薄，只有0.05-0.1mm，但在专门多情形下，10-20微米，甚至几微米就能起良好的作用。
然而需要强化的表面假如差不多严峻缺损，就无法用电火花来进行修补和强化了。
比如，冷冲模具的配合间隙假如超差已达0.15mm以上，用FUSSEN200型冷焊机就不能使其修复。
此外，粗糙度要求专门细的工件，例如：薄片材料的冲模粗糙度要求在R.a0.3um以下，且配合周密要求专门高，这就要依照情形进行考虑了具工作表面的耐磨度和硬度，因此各类模具的磨损通常差不多上局部性的，易磨损的部分都能够作为强化的部位，对提高模具的使用寿命成效显著。
电火花喷涂技术应用与工艺方法研究
电火花喷涂技术应用与工艺方法研究摘要在一些重要零件或有特殊要求的零件加工中，需要该类零件的金属表面晶格结构具有一定的特性，而这些特性是零件的基本部分不具有或不能达到的性能。
由于某些零件的形状、重量、基本性能，加工成本等要求，决定了零件基本部分不能全部采用类似表面性质的材料制造，针对这种情况，采用电火花表面喷涂技术是解决这种问题的首选工艺方法。
电火花喷涂技术是一种硬度较低的导电材料附着于另外一种硬度较高的导电材料表面，从而改变或提高硬度较高的导电材料的耐磨性或其他机械性能和物理性能的一种工艺方法。
关键词电火花喷涂；表面强化；喷涂层；合金化处理0 引言电火花表面喷涂是由于电火花加工技术发展的一种电加工方法，其加工原理与电火花加工原理相仿。
是以表面涂覆为电极材料，直接利用电容器在电极与工件之间火花放电产生的能量，使电极熔融，甚至汽化，涂覆熔渗至工件表面，形成特殊性质的合金表面涂层。
涂覆层具有高硬度，高耐磨性，抗腐蚀性及红硬性等优良特性。
目前国外许多国家对电火花喷涂技术有较深的研究，比如美国在B-1，B-2轰炸机起降装置的很多零部件的制造中使用了这一技术，很大程度的提高了起落装置的使用寿命，在苏-27飞机制造上电火花喷涂技术也得到了广泛的应用。
1 电火花喷涂改变金属微观组织原理分析电火花喷涂加工过程中，在作为阳极的涂覆材料与作为阴极的工件接触瞬间，装置中电容器瞬间放电，两者之间放电电路中的瞬时电流和电流密度达到很高数值，是电极与工件之间产生电弧，由于这些连续且时间间隔相同的瞬间脉冲电流形成的电弧而产生的热量，就造成了电极材料和零件表层组织以极快的速度达到熔化，沸腾和蒸发，在此条件下组成电机的涂覆材料中的表面元素就会向零件转移，使零件的表面层合金化，同时零件表层在其加热溶化的瞬间，空气中的氮气和工作环境中存在的碳或碳化物，同时在电弧的作用下向零件基体发生渗碳和氮，伴随着渗碳和渗氮作用产生以及电弧作用是在一定频率下循环发生的，电极和零件的接触部分在极短的时间内加热至高温，然后当电弧间断时已加热融化的金属瞬时被冷金属及周围环境冷却，形成高频率淬火过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电火花表面强化技术及其应用
姓名：高月玲班级：09级4班日期：2011.6.22 摘要：电火花表面强化技术是通过火花放电的作用，把作为电极的导电材料熔渗进金属工件的表层，形成合金化的表面强化层，使工件的物理化学和机械性能得到改善．主要介绍电火花表面强化技术的原理及发展概况，阐述了它作为一种表面处理工艺在模具、刀具和机器零件的强化和修复方面的优越性．
关键词：电火花表面强化修复
正文：
一、引言
在高速、高温、高压、重载和腐蚀介质等条件下，零部件材料的破坏往往自表面开始，如磨损、腐蚀、高温氧化等，表面的局部破坏经常使整个零部件失效，最终导致整个装备的瘫痪。
利用各种物理、化学或机械的工艺规程能够使零部件表面获得特殊的材料成分组织结构和性能，提高产品质量。
由于电火花表面强化技术具有独特的优点，已经被广泛应用于改善材料的表面性能和修复失效零部件，该技术可以显著提高零部件的硬度、耐磨性和耐蚀性等，减少材料的消耗，对提高装备可靠性和延长使用寿命具有重要的意义。
二、电火花表面强化技术的基本原理与特点
电火花表面强化技术的基本原理是储能电源通过电极以10 ～2000Hz 的频率在电极与零部件之间产生火花放电，在 10 －6 ～10 －5( s) 内电极与零部件接触的部位即达到 5000 ～10000℃的高温，使该区域的局部材料熔化、气化或等离子体化，将电极材料高速过渡并扩散到工作表面，形成冶金结合型牢固强化层。
研究表明，强化层主要由白亮层、扩散区和热影响区构成，涂层组织较细密，具有较高硬度及较好的耐高温性、耐腐蚀性和耐磨性。
电火花表面强化技术能有效地改善零部件表面的物理、化学和机械性能，包括硬度、导热和导电性能等，与常规表面强化工艺相比较，具有以下优点。
( 1) 电火花强化是在空气中进行，不需要特殊、复杂的处理装置和设备。
配套装置简单、灵活，投资和运行费用低，强化工艺环保。
( 2) 热输入量小，放电时间很短，放电端点的面积小，放电的热作用只发生在零部件表面的微小区域内，被强化零部件基体不产生退火或热变形。
少量损伤、焊接性差以及淬火状态工件的修复更具优势。
( 4) 强化层是电极和零部件材料在放电时的瞬间高温高压条件下重新合金化形成的新合金层，结合非常牢固，不易发生剥落。
( 5) 强化层厚度、表面粗糙度与脉冲电源的电气参数以及强化时间等有关，控制相对简单。
电火花强化处理后可作为最终工序，加工余量少。
( 6) 电极材料来源广，耗量小，容易实现异种材料强化层，同时可以根据强化目的选择电极材料。
( 7) 对零部件能在线强化、修复，避免拆装和运输，更好地适应现代工业的要求。
强化部位不会产生锈蚀，并可在损坏的强化层上多次进行强化处理。
三、电火花表面强化技
由于其特殊的工艺特点，近年来电火花表面强化技术得到了快速发展，已经在航空航天、能源、军事、核工业、电力、机械工业、电子、汽车以及医疗等众多领域得到广泛的应用。
1．在航空航天和核工业中的应用
航空航天设备中的零部件材料表面出现破损要求修复和强化的电极材料综合性能很高。
例如，钛具有重量轻、比强度高、耐腐蚀性能强等优点，成为航空航天广泛应用的材料。
由于钛合金对碳和氧的亲和力大，对磨损部进行表面渗碳，可取得良好的效果，因此正被广泛应用于这一领域。
2 。
在电力和军事领域的应用
电火花表面强化技术在大型电力设备表面缺陷修复中发挥了积极作用。
应用电火花机现场在线修复后，运行良好，修复冶金结合，不起皮脱落，轴无任何变形，免除了拆卸、安装，修复工期短，为厂方取得了巨大的经济效益。
大口径火炮的内膛表面，在射击时遭受火药爆炸产生的高温气体的强烈烧蚀，是影响炮管使用寿命的一个重要因素，通常比磨损或疲劳破坏严重得多。
电火花表面合金化的方法获得的耐烧蚀涂层比镀铬涂层和未处理的基材性能有很大提高，使用中未处理基材 3 次烧蚀循环就严重氧化脱落一层氧化皮。
镀铬层处理后烧蚀 2 次循环时产生明显宏观裂纹并开始剥落，至 27 次循环时，镀铬层几乎全部脱落; 而电火花强化层至 30 次烧蚀循环后，仅表面颜色变暗，涂层厚度无明显减薄，更无裂纹和剥落现象。
这表明电火花表面合金化是获得耐烧蚀涂层的有效技术。
3、在装备零部件修复中的应用
辊失效的主要形式，在轧辊表面采用电火花打毛，可以增大摩擦系数，改善咬入条件，防止相对滑动，提高生产率。
采用电火花强化工艺选用合适的电极对其表面强化后，耐磨性能显著提高，可以延长使用寿命，同时可消除轧制金属打滑，降低轧辊与金属板材间的粘连磨损。
针对挖掘机销轴较易发生粘着磨损和疲劳磨损这一情况，选用高强度合金结构钢 42CrMo 作为销轴材料，经调质、表面高频淬火后，进行电火花表面强化，使表面形成深 0． 01 ～0． 03mm 的白色钨钴类硬质合金强化层，其硬度高达 HRC74 以上，可提高销轴使用寿命 1 ～2 倍。
4 、模具和刀具维修与强化领域的应用
电火花强化广泛应用于金属板的冷冲模、客车大型模具、金属压印模、弯曲模、塑料模具等各种模具的型腔表面强化及零件微量磨损的修复。
采用D9110A 型电火化强化机选用 YG8 硬质合金做电极对此冲裁模刃口进行电火花表面强化修复，修复后刃口处平均硬度值为 HRC70 以上，完全能承受冲裁时疲劳应力的作用，使用 5 次，冲裁 7 万多件，效果良好。
5 、在其他领域的应用
利用电火花表面强化工艺还可实现工模具刻字、打标记、处理折断丝锥或钻头、加工盲孔等功能。
在机修装拆过程中，经常发生螺钉、螺栓等紧固件折断在零部件空中，采用电火花穿孔加工在断件上加工方孔，然后使用套筒搬手可以方便的将断件取出。
为在量具、刀具和零件上标明商标、材料和规格，需要在产品上刻字和打标志。
过去常用酸洗办法，此方法工艺复杂，生产率低下，劳动强度大、条件差。
四、结语
电火花表面强化技术是具有特殊强化效果和独特技术价值的一种工艺，未来发展潜力巨大。
随着科学技术的不断发展和人们对强化技术的认识，电火花表面强化技术将会得到更进一步的发展，在材料表面强化和零部件修复中发挥重要作用，具有广阔的发展前景和应用价值。
参考文献：
［1］陈钟燮．电火花表面强化工艺．北京: 机械工业出版社，1987．
［2］王振民，黄石生．电火花表面技术发展概况．工具技术，2000( 5) : 3 －5．［3］罗洪军．电火花堆焊在机器零部件修复上的应用．新技术新工艺，1995( 4) : 18 －19．
［4］汪瑞军，黄小鸥． Ti 合金表面 WC92 － Co8 电火花强化层形成规律．焊接，2003( 12) : 13 －14．
［5］李慧娟．航空发动机涡轮叶片封严蓖齿电火花表面强化设备的研制．北京: 中国地质大学，2006．
［6］郑良贵．电火花表面强化工艺．北京: 机械工业出版社，1987．
［7］王振民，吴葵芬．电火花表面强化技术．沈阳工业大学学报，1999( 12) : 495 － 497．
［8］王钊，陈荐，何建军，等．电火花表面强化技术研究与发展概况．热处理技术与装备，2008( 6) : 46 －50．
［9］陈长军，王东生，郭文渊，等．电火花表面强化处理研究进展．航空维修与工程，2003( 4) : 36 －38。
［10］王建生，王华昆，钟毅，等．电火花沉积技术及其应用．金属材料研究，2004( 3) : 28 －31．
［11］刘士生，姜自伟，王勇．销轴电火花表面强化新工艺．机械工程师，2003( 4) : 60 －61．
［12］张蓉，杨湘红．用电火花强化工艺修复模具磨损表面．模具制造，2003( 3) : 49 －51．
［13］汪瑞军，黄小鸥．电火花沉积/堆焊技术的国内外应用现状．焊接，2006( 10) : 21 －25．
指导教师评阅成绩：
指导教师签字。