電火花沉積層組織結(jié)構(gòu)的研究畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、 PAGE 45 = 1 * ROMAN * MERGEFORMAT I 目 錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc14064 摘 要 PAGEREF _Toc14064 I HYPERLINK l _Toc9482 Abstract PAGEREF _Toc9482 II HYPERLINK l _Toc782 第一章 緒 論1 HYPERLINK l _Toc22393 1.1 選題的的背景及及意義1 HYPERLINK l _Toc6276 1.1.1 化化學(xué)熱處處理技術(shù)術(shù)1 HYPERLINK l _Toc15726 1.1.2 電電刷鍍技技術(shù) PAGERE

2、F _Toc15726 2 HYPERLINK l _Toc28094 1.1.3 熱熱噴涂技技術(shù) PAGEREF _Toc28094 4 HYPERLINK l _Toc14874 1.1.4 氣氣相沉積積鍍膜 PAGEREF _Toc14874 7 HYPERLINK l _Toc19921 1.2 電火花花沉積 PAGEREF _Toc19921 8 HYPERLINK l _Toc13883 1.2.1 電電火花沉沉積工藝藝的發(fā)展展概況 PAGEREF _Toc13883 9 HYPERLINK l _Toc10365 1.2.2 電電火花沉沉積的理理論研究究現(xiàn)狀 PAGEREF _T

3、oc10365 10 HYPERLINK l _Toc19622 1.2.3 電電火花沉沉積工藝藝的發(fā)展展趨勢(shì) PAGEREF _Toc19622 12 HYPERLINK l _Toc14096 1.3研研究?jī)?nèi)容容及方法法 PAGEREF _Toc14096 13 HYPERLINK l _Toc23569 1.3.1 研研究?jī)?nèi)容容 PAGEREF _Toc23569 13 HYPERLINK l _Toc17791 1.3.2 測(cè)測(cè)試工具具 PAGEREF _Toc17791 13 HYPERLINK l _Toc12371 第二章 電火花花沉積原原理及沉沉積設(shè)備備 PAGEREF _To

4、c12371 14 HYPERLINK l _Toc10547 2.1 電火花花沉積原原理、過(guò)過(guò)程及特特點(diǎn) PAGEREF _Toc10547 14 HYPERLINK l _Toc18028 2.1.1 電電火花沉沉積原理理 PAGEREF _Toc18028 14 HYPERLINK l _Toc31583 2.1.2 電電火花表表面強(qiáng)化化的沉積積過(guò)程 PAGEREF _Toc31583 14 HYPERLINK l _Toc2588 2.1.3 電電火花沉沉積強(qiáng)化化的特點(diǎn)點(diǎn) PAGEREF _Toc2588 15 HYPERLINK l _Toc6870 2.2 沉積設(shè)設(shè)備的結(jié)結(jié)構(gòu) PA

5、GEREF _Toc6870 166 HYPERLINK l _Toc8393 2.3 電火花花沉積材材料的選選擇 PAGEREF _Toc8393 17 HYPERLINK l _Toc22967 第三章 實(shí)驗(yàn)過(guò)過(guò)程及分分析 PAGEREF _Toc22967 19 HYPERLINK l _Toc7539 3.1 表面面預(yù)處理理 PAGEREF _Toc7539 19 HYPERLINK l _Toc3851 3.2 基材材的選取取與制備備 PAGEREF _Toc3851 20 HYPERLINK l _Toc11247 3.2.1 試試樣沉積積 PAGEREF _Toc11247 21

6、 HYPERLINK l _Toc27056 3.2.2 沉沉積層線(xiàn)線(xiàn)切割 PAGEREF _Toc27056 22 HYPERLINK l _Toc30421 3.2.3 鑲鑲樣處理理 PAGEREF _Toc30421 23 HYPERLINK l _Toc12572 3.2.4 后后期處理理 PAGEREF _Toc12572 24 HYPERLINK l _Toc32338 3.3 實(shí)驗(yàn)方方法 PAGEREF _Toc32338 255 HYPERLINK l _Toc28367 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)結(jié)果與分分析 PAGEREF _Toc28367 277 HYPERLINK l _Toc2

7、519 3.4.1 電電火花沉沉積層顯顯微觀(guān)察察 PAGEREF _Toc2519 27 HYPERLINK l _Toc31079 3.4.2 電電火花沉沉積層成成分分析析 PAGEREF _Toc31079 28 HYPERLINK l _Toc10285 3.4.3 電電火花沉沉積層相相結(jié)構(gòu)分分析 PAGEREF _Toc10285 2993.4.4 電電火花沉沉積層隨隨時(shí)間變變化規(guī)律律299 HYPERLINK l _Toc9517 3.6 本章小小結(jié) PAGEREF _Toc9517 300 HYPERLINK l _Toc19750 第四章 結(jié) 論論 PAGEREF _Toc197

8、50 32 HYPERLINK l _Toc1918 參考文獻(xiàn)獻(xiàn) PAGEREF _Toc1918 33 HYPERLINK l _Toc21536 致 謝 PAGEREF _Toc21536 35 HYPERLINK l _Toc1003 附錄一 任務(wù)書(shū)書(shū) PAGEREF _Toc1003 36 HYPERLINK l _Toc30857 附錄二 開(kāi)題報(bào)報(bào)告 PAGEREF _Toc30857 39 HYPERLINK l _Toc4560 附錄三 中文譯譯文 PAGEREF _Toc4560 47 HYPERLINK l _Toc8613 附錄四 外文原原文 PAGEREF _Toc861

9、3 555 摘 要 本文通通過(guò)采用用新型電電火花沉沉積設(shè)備備，以WWC-CCo硬質(zhì)質(zhì)合金為為電極材材料，以以H133鋼為基基體材料料進(jìn)行電電火花沉沉積工藝藝實(shí)驗(yàn)。通過(guò)工工藝試驗(yàn)驗(yàn)，研究究沉積時(shí)時(shí)間對(duì)沉沉積層厚厚度的影影響規(guī)律律，用XX射線(xiàn)衍衍射儀分分析沉積積層的組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)，通過(guò)過(guò)硬度實(shí)實(shí)驗(yàn)和抗抗磨損實(shí)實(shí)驗(yàn)測(cè)定定沉積層層的硬度度和抗磨磨損性能能，得出出電火花花沉積時(shí)時(shí)間對(duì)沉沉積層相相結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生影響響。 由實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果分分析可知知，基材材（H113鋼）在隨時(shí)時(shí)間變化化沉積時(shí)時(shí)，沉積積層厚度度并不是是隨著時(shí)時(shí)間的延延長(zhǎng)而無(wú)無(wú)限增厚厚,達(dá)到到一定厚厚度后延延長(zhǎng)沉積積時(shí)間反反而會(huì)使使沉積層層變??；通過(guò)金

10、金相照片片可以看看見(jiàn)白亮亮層情況況惡化，沉積層層破碎減減薄,孔孔隙較多多,產(chǎn)生生撕裂、碎化的的傾向更更嚴(yán)重,有的地地方出現(xiàn)現(xiàn)脫落現(xiàn)現(xiàn)象,沉沉積層質(zhì)質(zhì)量較差差；經(jīng)過(guò)過(guò)電火花花沉積強(qiáng)強(qiáng)化后，沉積層層的硬度度和抗磨磨損性能能提高。電火花花沉積后后組成工工件和電電極的各各元素均均發(fā)生擴(kuò)擴(kuò)散和移移動(dòng)，在在極短的的時(shí)間內(nèi)內(nèi)形成分分布，工工件元素素和電極極元素呈呈一定的的梯度分分布。關(guān)鍵詞: 電電火花沉沉積； WC-Co沉沉積層；沉積層層厚度；沉積時(shí)時(shí)間Absttracct Thee neew ssparrk ddepoosittionn eqquippmennt uusess WCC-Coo caarbi

11、ide as eleectrrodee maaterrialls, andd H113 ssteeel aas ssubsstraate matteriial to makke ssparrk ddepoosittionn prroceess expperiimennts,whiich leaads to a mmoree inn-deepthh sttudyy abbouttthee orrgannizaatioonall sttruccturre oof tthe eleectrric spaark depposiitioon llayeer. Thrrouggh tthe prooces

12、ss ttestt, eeffeect of depposiitioon ttimeeondeepossitiionllayeer tthicckneess,miccrosstruuctuure ofddepoositted layyerbby XX raay ddifffracctioon,hharddnesssannd wwearr reesisstannce ofttheeexpeerimmenttalddeteermiinattionn offthee haardnnesss off deepossiteed llayeerexxperrimeent anddweaar rresiis

13、taancee,thheellecttricc spparkkdepposiitioon ttimeeimppactton phaase strructturee offseddimeentaaryllayeer.Fromm thhe aanallysiis oof eexpeerimmenttal ressultts,tthe subbstrratee(H113stteell)inn thhe cchannge witth ttimee off deepossitiion,depposiitioon llayeer tthicckneess andd noot wwithh thhe eex

14、teensiion of timme aand inffiniite thiickeeninng,pprollongg thhe ddepoosittionn tiime reaachees aa ceertaain thiicknnesss buut wwilll maake thee deepossitiion layyer beccomees tthinnnerr;thhrouugh mettalllogrraphhic phootoss caan ssee whiite briightt laayerr coondiitioon wworssenss,seedimmenttaryy l

15、aayerr brreakkingg thhinnningg,poore morre,hhavee a proopennsitty tto ttearringg,brreakkingg thhe mmoree seerioous,sheeddiing pheenommenoon aappeeareed iin ssomee pllacees,tthe pooor qquallityy off thhe ddepoosittionn laayerr;Affterr thhe eelecctriic ssparrk ddepoosittionn sttrenngthheniing,coaatinn

16、g hharddnesss aand abrrasiion ressisttancce.TThe eleemenntall coompoosittionn off woorkppiecce aand eleectrrodee spparkk deepossitiion occcurrred aftter thee diiffuusioon aand disstriibuttionn off moobille,fformmed in a vveryy shhortt peeriood oof ttimee,a cerrtaiin ggraddiennt ddisttribbutiion of w

17、orrkpiiecee annd eelecctroode eleemennts aree ellemeentss.Key worrds： spparkk deepossitiion; WCC-Coo cooatiingss；Seedimmentt thhickknesss; depposiitioon ttimee 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)論文華北水利水電學(xué)院畢業(yè)論文 1 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)論文 第一章 緒 論1.1 選題的的背景及及意義 自改革革開(kāi)放以以來(lái)，工工業(yè)技術(shù)術(shù)的發(fā)展展極大的的推動(dòng)了了我國(guó)經(jīng)經(jīng)濟(jì)的崛崛起。其其中，在在各表面面加工行行業(yè)中，設(shè)備的的表面由由于長(zhǎng)期期接觸高高溫高壓壓，雨雪

18、雪天氣，以及高高速重載載等相對(duì)對(duì)惡劣的的環(huán)境中中，因此此一些大大型設(shè)備備和關(guān)鍵鍵設(shè)備的的部件很很容易收收到侵蝕蝕、磨損損和破壞壞，對(duì)生生產(chǎn)加工工的進(jìn)度度和精度度等產(chǎn)生生了極大大的影響響，也影影響了經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益。在以以往，由由于工具具的加工工表面以以及一些些細(xì)微零零件的表表面磨損損失效，腐蝕，開(kāi)裂等等引起產(chǎn)產(chǎn)品不合合格的事事故時(shí)有有發(fā)生。因此，對(duì)于設(shè)設(shè)備的表表面，各各行業(yè)都都非常重重視其性性能，對(duì)對(duì)其性能能也提出出了相當(dāng)當(dāng)高的要要求。因因此，為為了增加加經(jīng)濟(jì)效效益，提提高產(chǎn)品品的質(zhì)量量和性能能，以及及工具的的壽命，對(duì)加工工工具和和零件的的表面進(jìn)進(jìn)行強(qiáng)化化處理已已經(jīng)迫在在眉睫，各行業(yè)業(yè)也急需需這方

19、面面技術(shù)的的研究。在傳統(tǒng)統(tǒng)的表面面加工工工藝研究究中，很很難達(dá)到到目前加加工行業(yè)業(yè)的要求求水準(zhǔn)，一種嶄嶄新的表表面強(qiáng)化化處理技技術(shù)呼之之欲出。出現(xiàn)的的技術(shù)之之一是零零件表面面強(qiáng)化處處理，這這可以有有效的提提高零件件和加工工工具的的使用壽壽命和實(shí)實(shí)用性。在這技技術(shù)當(dāng)中中，激光光、電子子束表面面處理，等離子子表面熔熔敷，電電刷度，熱噴涂涂，電火火花沉積積等都可可以提高高零件的的耐磨性性和可靠靠性，對(duì)對(duì)于經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益和和規(guī)模效效益的提提升也是是顯而易易見(jiàn)的，因此得得到了充充分的開(kāi)開(kāi)發(fā)和應(yīng)應(yīng)用。 在這些些表面處處理方法法中，主主要包括括化學(xué)熱熱處理技技術(shù)、電電刷鍍技技術(shù)、熱熱噴涂技技術(shù)、氣氣相沉積積鍍膜

20、技技術(shù)等；近幾十十年中發(fā)發(fā)展起來(lái)來(lái)的表面面處理技技術(shù)包括括電火花花沉積、熱噴涂涂、TDD處理等等都具有有自己的的優(yōu)勢(shì)和和特色。面對(duì)眾眾多的表表面處理理技術(shù)，如何選選擇成為為一個(gè)問(wèn)問(wèn)題，因因此，選選擇一種種技術(shù)性性和經(jīng)濟(jì)濟(jì)性相結(jié)結(jié)合的表表面強(qiáng)化化技術(shù)已已成為重重中之重重。1.1.1 化化學(xué)熱處處理技術(shù)術(shù) 化學(xué)熱熱處理是是一種金金屬熱處處理工藝藝，目的的是為了了使零件件的表層層成分和和組織結(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)生生變化，一般采采用的是是化學(xué)反反應(yīng)，有有時(shí)候也也使用物物理方法法進(jìn)行輔輔助，最最終使材材料達(dá)到到更好的的技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益。一般般來(lái)說(shuō)，很多的的零件和和加工工工具長(zhǎng)時(shí)時(shí)間工作作在相對(duì)對(duì)比較惡惡劣的環(huán)環(huán)境，

21、如如雨雪環(huán)環(huán)境、高高溫、高高壓等，很容易易引起零零件表面面發(fā)生化化學(xué)變化化，從而而導(dǎo)致零零件表層層磨損、開(kāi)裂、腐蝕等等問(wèn)題，從而使使零件失失效，加加工精度度降低。經(jīng)過(guò)化化學(xué)熱處處理后的的零件表表層由于于發(fā)生了了結(jié)構(gòu)和和成分的的變化，相當(dāng)于于把表層層替換成成了一種種新的深深入合金金元素的的的物質(zhì)質(zhì)材料，而底部部仍然是是原始的的母材。由于底底部和心心部之間間結(jié)合緊緊密，耐耐磨性和和實(shí)用性性均得以以提升，所以相相對(duì)于電電鍍等表表面復(fù)護(hù)護(hù)技術(shù)更更具有優(yōu)優(yōu)勢(shì)，性性能也更更好。 化學(xué)熱熱處理的的方法有有很多，應(yīng)該根根據(jù)性能能的需要要以及綜綜合經(jīng)濟(jì)濟(jì)性等各各方面的的影響因因素來(lái)綜綜合選取取。一般般來(lái)講，熱處

22、理理的方法法可用滲滲入元素素來(lái)命名名，如滲滲鋁、滲氮、滲碳、滲硼、滲硫等等，也可可以形成成的化合合物來(lái)命命名，如如硫氰共共滲、碳氮共共滲、碳（氮氮）化鈦鈦覆蓋等等。滲入入不同的的元素會(huì)會(huì)產(chǎn)生不不同的效效果，所所以應(yīng)根根據(jù)實(shí)際際情況來(lái)來(lái)進(jìn)行選選擇。如如要提高高零件的的耐磨性性，可以以考慮滲滲氮或者者滲碳，既可以以滿(mǎn)足質(zhì)質(zhì)量的要要求，又又比較節(jié)節(jié)省資本本投入。對(duì)于零零件尺寸寸要求條條件比較較苛刻時(shí)時(shí)，可以以考慮滲滲氮處理理，在低低溫5550左右的的條件下下進(jìn)行，可大大大提高尺尺寸精度度的要求求，但是是滲氮層層的堆積積比較緩緩慢，所所需時(shí)間間比較長(zhǎng)長(zhǎng)，因此此也是一一種不是是很經(jīng)濟(jì)濟(jì)的方法法。 化學(xué)熱

23、熱處理的的效果：1、疲疲勞強(qiáng)度度的提升升。利用用滲碳、滲氮等等表面熱熱處理工工藝，可以有有效的提提高零件件的疲勞勞強(qiáng)度，在零件件表面強(qiáng)強(qiáng)化的同同時(shí)形成成殘余壓壓應(yīng)力。2、抗抗蝕性和和抗高溫溫氧化性性的提高高。零件件暴露在在外，往往往在空空氣中收收到腐蝕蝕，而采采用滲氮氮技術(shù)則則可提高高其耐腐腐蝕性能能；同時(shí)，為了得得到穩(wěn)定定的保護(hù)護(hù)膜，可可以對(duì)鋼鋼件進(jìn)行行滲鉻、滲鋁等等可有效效提高溫溫、抗氧化化性。33、耐磨磨性的改改善。不不同的鋼鋼件采用用化學(xué)熱熱處理后后會(huì)得到到不同的的組織，例如，為了獲獲得合金金鋼件的的彌散硬硬化表層層，也可可用滲氮氮方法可可實(shí)現(xiàn)；為了得得到高碳碳馬氏體體硬化表表層，可可

24、以考慮慮采用鋼鋼件滲碳碳淬火法法。運(yùn)用用這些方方法得到到的表層層厚度可可以達(dá)到到相當(dāng)強(qiáng)強(qiáng)的硬度度。為了得得到較高高的耐磨磨性，也也可在鋼鋼件表面面形成抗抗粘結(jié)薄薄膜，減磨等降降低磨損損程度。化學(xué)熱處處理工藝藝包括參參數(shù)的確確定，化學(xué)成成分和比比例的確確定，工工件的準(zhǔn)準(zhǔn)備，滲透溫溫度和時(shí)時(shí)間，滲透分分解反應(yīng)應(yīng)過(guò)程控控制，滲透程程序和熱熱處理后后冷卻，工件的的化學(xué)清清理，裝裝爐量等等等。在在滲碳中中，按照照滲碳劑劑的不同同，具體體可劃分分為氣體體滲、固固體滲和和液體滲滲碳，在在實(shí)際加加工生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程中中，體滲滲較為常常用。滲滲碳零件件必須淬淬火和回火，經(jīng)過(guò)滲滲碳處理理后，零零件的抗抗疲勞性性和韌性性

25、得以提提高，同同時(shí)，表表面強(qiáng)度度和耐磨性性也更好好。滲碳碳過(guò)程中中，應(yīng)用用范圍的的優(yōu)點(diǎn)和和缺點(diǎn)主主要有：氣體滲滲碳操作作方便，具有較較高的生生產(chǎn)效率率，易于控控制滲碳碳淬火后后滲層的的質(zhì)量，具有廣廣泛的應(yīng)應(yīng)用前景景，可用用于大規(guī)規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)，但需需要操作作很長(zhǎng)一一段時(shí)間間；液體滲滲碳操作作簡(jiǎn)單，快速加加熱，滲滲碳，淬淬火，直直接適用用于大批批量生產(chǎn)產(chǎn)，但大大多數(shù)的的滲碳劑劑是有毒毒的，如如果工件件表面沾沾有剩余余的鹽，是需要清清理的;固體體滲碳時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，工作作條件差差，控制制層質(zhì)量量差，只只適合適適合小批批量生產(chǎn)產(chǎn)。1.1.2 電電刷鍍技技術(shù)電刷鍍（eleectrrochhemiicall ma

26、achiininng ），是一種在在工件表表面利用用電解的的方法獲獲取鍍層層的加工工過(guò)程。通通過(guò)電刷刷鍍加工工，加工工工件的的耐磨性性、耐腐腐蝕性、外觀(guān)性性等得以以改善，表面性性能得以以強(qiáng)化和和提高，另一方方面，表表層的物物理性能能，如特特殊光、電、磁磁、熱性性能也得得到改善善，同時(shí)時(shí)在機(jī)械械配合、改變工工件尺寸寸以及修復(fù)復(fù)磨損、超差而而報(bào)廢的的工件等等方面也也有著特特殊的功功效，因此，這一技技術(shù)被廣廣泛應(yīng)用用在工業(yè)業(yè)中。 電刷鍍鍍技術(shù)是是一種電電化學(xué)鍍鍍覆技術(shù)術(shù)，加工工過(guò)程中中不需要要鍍槽，其基本本原理如如圖1。電刷鍍鍍的設(shè)備備主要由由刷鍍液液、鍍筆筆和電源源組成，在工作作時(shí)，刷刷鍍時(shí)的的陽(yáng)

27、極，也就是是直流電電源的電電極接鍍鍍筆；刷刷鍍時(shí)的的陰極，也就是是工件，要接電電源的負(fù)負(fù)極。在在加工過(guò)過(guò)程中，沉積過(guò)過(guò)程不能能連續(xù)進(jìn)進(jìn)行，工工件要與與裹著浸浸滿(mǎn)鍍液液包布的的鍍筆以以一定的的壓力相相接觸，在一定定得電流流和電壓壓環(huán)境下下，兩者者做相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)，這樣就就利用了了電鍍液液中的非非金屬陽(yáng)陽(yáng)離子或或金屬在在工件相相接觸的的部位產(chǎn)產(chǎn)生極化化反應(yīng)，從而發(fā)發(fā)生電化化學(xué)沉積積，經(jīng)過(guò)過(guò)堆積形形成鍍層層1。VA電源電鍍筆手柄陽(yáng)極電刷鍍液工件電鍍液收集盤(pán)+圖1-11 電刷刷鍍技術(shù)術(shù)示意圖圖 電刷鍍鍍表面改改性技術(shù)術(shù)在鍍層層的快速速高效沉沉積方面面具有一一定的優(yōu)優(yōu)勢(shì)，其其優(yōu)點(diǎn)包包括：1、維修修質(zhì)量?jī)?yōu)優(yōu)異

28、，工工件不易易變形，金相組組織也不不容易發(fā)發(fā)生變化化；2、沉積積速度快快，利用用效率高高，生產(chǎn)產(chǎn)率也得得到提升升；3、設(shè)備備輕便，可以在在工件現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)隨意意的移動(dòng)動(dòng)，能夠夠解決一一些大型型、重型型零件修修復(fù)的難難題；4、鍍層層的種類(lèi)類(lèi)繁多，可用于于銅、鐵鐵、金、錫等金金屬的刷刷鍍，也也可沉積積多用途途的合金金鍍層，單金屬屬以及組組合鍍層層等，用用途廣泛泛，并且且加工后后不需要要機(jī)械加加工，非非常方便便； 然而，電刷鍍鍍技術(shù)的的應(yīng)用也也有一定定的限制制，也有有其局限限性，其其缺點(diǎn)包包括：1、加工工過(guò)程中中的電源源必須是是專(zhuān)用的的，有嚴(yán)嚴(yán)格的限限定；2、高強(qiáng)強(qiáng)度鋼的的電刷鍍鍍加工過(guò)過(guò)程后，為了避避免

29、氫脆脆的發(fā)生生必須在在加工結(jié)結(jié)束后進(jìn)進(jìn)行烘烤烤；3、被刷刷鍍面具具有一定定的形狀狀，陽(yáng)極極的工作作面應(yīng)盡盡量與其其一致，因此需需要根據(jù)據(jù)鍍件表表面的形形狀把電電鍍筆制制成相應(yīng)應(yīng)的樣式式，過(guò)程程較為復(fù)復(fù)雜；4、電解解液在現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)復(fù)時(shí)不易易收集，有些電電解液是是有毒的的，這些些有毒的的電解液液從工件件表面流流落到地地面上，會(huì)對(duì)土土壤造成成污染。1.1.3熱噴噴涂技術(shù)術(shù)熱噴涂技技術(shù)，是是一種將將非金屬屬或金屬屬?lài)娡坎牟牧显谌既紵堋㈦娔艿鹊葻嵩吹牡淖饔孟孪逻_(dá)到熔熔化或半半熔化狀狀態(tài)，并并以較快快的速度度噴射沉沉積，在在基體表表面形成成涂層的的技術(shù)。經(jīng)過(guò)熱熱噴涂技技術(shù)處理理，材料料的表面面形成了了一

30、個(gè)獨(dú)獨(dú)特的工工作表面面，其耐耐磨性、耐腐蝕蝕性、抗抗氧化性性等均得得到提升升，不僅僅節(jié)省能能源，也也節(jié)約了了材料，提升了了材料的的使用壽壽命和利利用效率率。 熱噴涂涂技術(shù)作作為一種種材料表表面加工工技術(shù)，在改善善零件表表面性能能方面具具有的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)有：1、基體體的熱溫溫度可控控，可以以使基體體的溫度度不至于于過(guò)高，從而零零件不至至于變形形；2、由于于涂層的的厚度可可控，因因此可以以根據(jù)需需求進(jìn)行行選擇；3、一些些合金，陶瓷，以及眾眾多的金金屬均可可作為噴噴涂材料料，所以以可用于于噴涂材材料種類(lèi)類(lèi)繁多，圖層的的成分和和性能能能夠均可可制備，可用于于各種基基體的表表面加工工處理。 然而，熱噴涂涂技術(shù)

31、也也具有一一些不容容忽視的的缺點(diǎn)，在其應(yīng)應(yīng)用方面面也有一一定的局局限性。其缺點(diǎn)點(diǎn)主要有有：1、操作作者必須須要有一一定的防防護(hù)裝置置。在熱熱噴涂加加工過(guò)程程中，操操作者需需要穿戴戴特殊的的呼吸裝裝置或者者防護(hù)面面具，因因?yàn)楣ぷ髯鬟^(guò)程中中空氣中中會(huì)有大大量的粉粉塵，這這些粉塵塵是由噴噴射到基基體上的的熔融涂涂粒轉(zhuǎn)化化而來(lái)。另外，操作者者還需要要穿戴眼眼睛、耳耳朵保護(hù)護(hù)裝置，因?yàn)榭湛諝庵胁徊粌H有粉粉塵，還還有很強(qiáng)強(qiáng)的紫外外線(xiàn)輻射射、電弧弧以及強(qiáng)強(qiáng)烈的光光等，同同時(shí)噪聲聲也比較較大，所所以這樣樣的防護(hù)護(hù)措施對(duì)對(duì)于操作作者來(lái)說(shuō)說(shuō)是必不不可少的的。2、殘余余應(yīng)力的的影響。熱噴涂涂加工過(guò)過(guò)程中涂涂層內(nèi)會(huì)會(huì)

32、產(chǎn)生產(chǎn)產(chǎn)生殘余余應(yīng)力。殘余應(yīng)應(yīng)力的產(chǎn)產(chǎn)生是由由于快速速運(yùn)動(dòng)的的融粒在在撞向基基體時(shí)，溫度快快速降低低而收縮縮，以至至于形成成的圖層層內(nèi)部會(huì)會(huì)產(chǎn)生一一定的殘殘余應(yīng)力力。因此此，熱噴噴涂處理理后應(yīng)對(duì)對(duì)涂層做做相應(yīng)的的消除殘殘余應(yīng)力力的處理理。3、噴涂涂層的均均勻性比比較差，且圖層層的孔隙隙率很高高，結(jié)合合強(qiáng)度不不高，對(duì)對(duì)于一些些小面積積的噴涂涂來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)性性較差。熱噴涂技技術(shù)主要要可分為為以下三三種： （一一）電弧弧噴涂 電弧噴噴涂是利利用高速速氣流對(duì)對(duì)霧化的的金屬離離子進(jìn)行行加速，使這些些高速離離子噴向向工件表表面形成成涂層的的加工技技術(shù)。在在加工過(guò)過(guò)程中，金屬熔熔化的熱熱源來(lái)源源于需要要依靠?jī)?/p>

33、兩根連續(xù)續(xù)送進(jìn)的的金屬絲絲的燃燒燒所產(chǎn)生生的電弧弧，熔化化的金屬屬可以在在高速氣氣流中霧霧化。也也就是說(shuō)說(shuō)，電弧弧噴涂的的熱源為為電弧，預(yù)處理理后的工工件表面面經(jīng)過(guò)霧霧化的熔熔化例子子高速撞撞擊形成成涂層。在電弧弧噴涂系系統(tǒng)一般般包括電電弧噴槍槍?zhuān)刂浦蒲b置，送絲機(jī)機(jī)，以及及專(zhuān)用電電源等。電弧噴噴涂工藝藝經(jīng)過(guò)不不斷的發(fā)發(fā)展革新新，已經(jīng)經(jīng)可以制制造出高高質(zhì)量的的涂層，其性能能甚至比比等離子子噴涂更更為優(yōu)異異。電弧噴涂涂的特點(diǎn)點(diǎn):1、安全全性能高高 電弧噴噴涂加工工過(guò)程中中，不需需要使用用乙炔、氫氣、氧氣等等易爆氣氣體，因因此安全全性方面面有保證證，所以以此技術(shù)術(shù)方法在在基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施如欄欄桿、長(zhǎng)長(zhǎng)梁

34、等修修復(fù)中得得到較多多的青睞睞。電弧弧噴涂工工藝是一一種較為為常見(jiàn)的的合金噴噴涂工藝藝，廣泛泛應(yīng)用于于實(shí)際應(yīng)應(yīng)用工程程中鋼結(jié)結(jié)構(gòu)防腐腐蝕，機(jī)機(jī)器零件件修復(fù)等等，由于于其優(yōu)異異的防腐腐蝕性，所以在在一些軍軍事機(jī)械械的修復(fù)復(fù)工程中中的應(yīng)用用也較為為普遍。2、方便便現(xiàn)場(chǎng)修修復(fù) 電弧噴噴涂設(shè)備備可以手手持，不不是很復(fù)復(fù)雜，只只有送絲絲機(jī)，電電源以及及干凈的的壓縮空空氣機(jī)等等，簡(jiǎn)便便易行。1-直流流電源 2-絲絲盤(pán) 33-金屬屬絲 44-送絲絲滾輪 5-導(dǎo)導(dǎo)電 66-導(dǎo)電電嘴 77-空氣氣噴嘴 8-壓縮空空氣 99-電弧弧 100-噴涂涂粒子流流 111-涂層層 122-工件件 圖11-2 電弧噴噴涂示

35、意意圖火焰噴涂涂 火焰噴噴涂加工工常常采采用乙炔炔-氧氣氣作為熱熱源，在在工作過(guò)過(guò)程當(dāng)中中，噴槍槍料斗中中的粉末末從進(jìn)粉粉口流向向乙炔-氧氣燃燃燒的焰焰流中心心區(qū)，在在氣流的的推動(dòng)作作用下，熔化或或半熔化化狀態(tài)下下的粉末末持續(xù)不不斷的沉沉積到基基體的表表面，從從而在基基體表面面形成連連續(xù)的涂涂層。火火焰噴涂涂可以廣廣泛應(yīng)用用于噴涂涂鋅、鋁鋁、低熔熔點(diǎn)合金金以及軸軸承合金金等，并并且此工工藝的花花費(fèi)相對(duì)對(duì)較少。上世紀(jì)紀(jì)八十年年代，超超音速火火焰噴涂涂工藝逐逐漸發(fā)展展起來(lái)。它是基基于普通通火焰噴噴涂工藝藝的一種種新型加加工工藝藝，與傳傳統(tǒng)的火火焰噴涂涂相比，其火焰焰流速度度可達(dá)超超音速，并且能能以

36、很高高的速度度噴射到到預(yù)處理理后的基基體表面面形成涂涂層，因因此孔隙隙率低，硬度較較好，組組織細(xì)化化，涂層層與基體體的結(jié)合合也更為為緊密，耐磨性性更高。然而，噴涂過(guò)過(guò)程中噴噴槍堵塞塞也成為為這一工工藝要解解決的一一大難題題。 圖1-3 火火焰噴涂涂示意圖圖（三）等等離子噴噴涂等離子噴噴涂工藝藝（pllasmma sspraayinng ）是一種種能在預(yù)預(yù)處理后后的基體體表面形形成一層層特殊性性能涂層層的加工工工藝，在加工工過(guò)程中中，金屬屬或非金金屬粉末末在等離離子弧焰焰流中被被加熱到到熔融或或半熔融融狀態(tài)后后隨等離離子焰流流運(yùn)動(dòng)，高速?lài)妵娚涞焦すぜ砻婷嫔希涡纬商厥馐馔繉?。特殊涂涂層具有有?/p>

37、好的的耐磨性性、耐腐腐蝕性、導(dǎo)電性性、耐高高溫性等等性能，工藝很很容易控控制且重重復(fù)性?xún)?yōu)優(yōu)良。等等離子弧弧焰流中中心溫度度很高，能達(dá)到到300000KK以上，因此作作為噴涂涂材料必必須保證證在高溫溫下不分分解才可可以形成成涂層。 等離子子噴涂工工藝具有有以下特特點(diǎn):1、工藝藝穩(wěn)定性性良好。在噴涂涂加工過(guò)過(guò)程中，電流、電壓、送粉量量等都易易于控制制，方便便可行。2、噴涂涂的質(zhì)量量有保障障。等離離子噴涂涂形成的的特出涂涂層孔隙隙率較低低，結(jié)合合強(qiáng)度大大。3、工件件不易變變形。能能量輸入入不大，所以工工件不容容易變形形，而且且由于加加工過(guò)程程中工件件溫度可可以控制制在25500以下，故原熱熱處理性性

38、質(zhì)以及及基體組組織也不不會(huì)發(fā)生生較大的的改變。圖1-44 等離離子噴涂涂1.1.4 氣氣相沉積積鍍膜 等離子子噴涂氣氣相沉積積技術(shù)（vappor depposiitioon ），是利利用氣相相原子或或分子在在真空中中發(fā)生的的物理化化學(xué)變化化，在基基體材料料的的表表面形成成具有特特殊的金金屬或涂涂層的技技術(shù)。氣氣相沉積積主要包包括CVVD（化化學(xué)氣相相沉積）和PVVD（物物理氣相相沉積）。利用用氣相沉沉積技術(shù)術(shù)，可對(duì)對(duì)一些金金屬進(jìn)行行裝飾鍍鍍膜，為為金屬表表面鍍一一層外觀(guān)觀(guān)良好的的金屬膜膜；可以以在高速速鋼表層層制備耐耐磨、耐耐腐蝕、耐氧化化的TIIC薄膜膜；也可可制備光光敏、光光電轉(zhuǎn)換換、熱敏

39、敏等功能能性薄膜膜。1、CVVD（化化學(xué)氣相相沉積） CVDD是Cheemiccal Vappor Depposiitioon的縮縮寫(xiě)，是是利用碳碳?xì)浠虾衔?、氫氫氣與氣氣化的金金屬鹽在在高溫的的基體接接觸后發(fā)發(fā)生化學(xué)學(xué)反應(yīng)，在基體體表面沉沉積金屬屬間或金金屬化合合物的一一種加工工工藝。這種加加工工藝藝廣泛應(yīng)應(yīng)用在大大規(guī)模集集成電路路中，經(jīng)經(jīng)過(guò)化學(xué)學(xué)氣相沉沉積處理理后，表表面處理理膜的密密著性得得以提高高，同時(shí)時(shí)也可防防止拉伸伸、彎曲曲等產(chǎn)生生的劃痕痕。由于于熱力學(xué)學(xué)條件的的限定，一般反反應(yīng)的溫溫度較高高，因此此CVDD的應(yīng)用用范圍受受到了一一定的限限制。另另外，很很多CVVD處理理的工具具需

40、要重重新加熱熱，并且且此工藝藝經(jīng)過(guò)氣氣密減壓壓反應(yīng)容容器后的的排出物物有害人人類(lèi)的身身體健康康，也會(huì)會(huì)污染環(huán)環(huán)境。PVD（物理氣氣相沉積積） PVDD（ HYPERLINK /view/882568.htm 物理氣氣相沉積積），是是Phyysiccal Vappor Depposiitioon的縮縮寫(xiě)，是是指在真真空環(huán)境境中，采采取大電電流、低低電壓電電弧放電電技術(shù)，利用各各種物理理方法產(chǎn)產(chǎn)生的原原子或分分子沉積積在基體體的表面面形成特特殊的涂涂層或薄薄膜的一一種加工工工藝。為了得得到具有有良好耐耐腐蝕性性、耐磨磨性以及及耐熱性性等的超超硬化合合物涂層層，可以以在PVVD處理理過(guò)程中中使用不不

41、同的的的蒸發(fā)物物質(zhì)和反反應(yīng)氣體體。物理理氣相沉沉積需要要蒸發(fā)源源，真空空等離子子系統(tǒng)等等，由于于設(shè)備的的價(jià)格較較高，因因此只適適于濟(jì)效效益較大大的工件件或者小小型工件件的處理理。上述PVVD（物物理氣相相沉積）、CVVD（化化學(xué)氣相相沉積）、化學(xué)學(xué)表面熱熱處理、熱噴涂涂等表面面強(qiáng)化加加工工藝藝均可以以提高零零件的耐耐磨性、耐腐蝕蝕性以及及硬度等等性能，可以提提高產(chǎn)品品的使用用壽命。然而，上述幾幾種表面面強(qiáng)化方方法也存存在各種種各樣的的缺陷，如設(shè)備備成本費(fèi)費(fèi)用高昂昂，工作作周期長(zhǎng)長(zhǎng)，工藝藝復(fù)雜等等許多方方面的問(wèn)問(wèn)題，因因此常適適用于經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益大或者者批量生生產(chǎn)的零零件，應(yīng)應(yīng)用的規(guī)規(guī)模有限限。與

42、上述表表面強(qiáng)化化方法相相比，電電火花沉沉積處理理作為一一種新的的表面處處理工藝藝方法，是一種種集經(jīng)濟(jì)濟(jì)性、簡(jiǎn)簡(jiǎn)便性以以及靈活活性于一一體的加加工工藝藝，同時(shí)時(shí)又可以以顯著提提高工件件的耐磨磨性和表表面硬度度。電火火花沉積積技術(shù)作作為一種種表面強(qiáng)強(qiáng)化工藝藝,具有有獨(dú)特的的的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，如強(qiáng)強(qiáng)化層與與母材通通過(guò)冶金金結(jié)合，加工過(guò)過(guò)程中熱熱輸入量量低，電電極材料料也容易易選擇等等，由于于上述獨(dú)獨(dú)特的優(yōu)優(yōu)勢(shì)，電電火花加加工工藝藝在各領(lǐng)領(lǐng)域都得得到了廣廣泛的推推廣和應(yīng)應(yīng)用。本本文旨在在研究電電火花表表面強(qiáng)化化技術(shù)，并通過(guò)過(guò)實(shí)驗(yàn)分分析研究究其組織織結(jié)構(gòu)和和性能。1.2 電火花花沉積電火花沉沉積（EElecct

43、orr Spparkk Deepossitiion），是一一種對(duì)金金屬表面面進(jìn)行沉沉積處理理的加工工工藝，它利用用的是具具有高密密度能量量的電能能，使電電極材料料和工件件材料產(chǎn)產(chǎn)生冶金金結(jié)合從從而形成成沉積層層。在加加工過(guò)程程中，硬硬質(zhì)合金金如TIIC、WWC等電電極材料料作為陽(yáng)陽(yáng)極，也也就是工工作電極極，金屬屬工件作作為陰極極，利用用氫氣中中陽(yáng)極和和陰極之之間的電電火花放放電作用用產(chǎn)生的的高能量量，在極極短的時(shí)時(shí)間內(nèi)（10-5110-66s）使使相接觸觸的部位位達(dá)到8800002550000的高溫溫，火花花放電的的能量能能夠?qū)㈦婋姌O材料料移動(dòng)到到基體的的工作表表面，從從而形成成沉積層層。經(jīng)過(guò)

44、過(guò)電火花花加工后后，形成成的沉積積層具有有特殊的的作用，心部的的組織和和力學(xué)性性能沒(méi)有有改變，但是工工件表面面的化學(xué)學(xué)性能、力學(xué)性性能以及及物理性性能均得得到提高高，并且且沉積層層與基體體的結(jié)合合也非常常緊密。在工件件表面，甚至能能形成顯顯微硬度度高達(dá)11000017700HHV的白白亮層，同時(shí)還還有過(guò)渡渡層形成成。經(jīng)過(guò)過(guò)電火花花沉積，零件的的表面粗粗糙度增增大，抗抗疲勞性性能有所所提高，并且零零件的耐耐磨性、高溫抗抗氧化性性、耐腐腐蝕性以以及硬度度等有效效提升，此外，電火花花加工還還可以在在磨損工工件的微微量修補(bǔ)補(bǔ)方面得得到應(yīng)用用。 在現(xiàn)代代化的生生產(chǎn)加工工中，維維修的重重要性與與固定資資產(chǎn)

45、的重重要性不不分伯仲仲，零件件的維修修以及機(jī)機(jī)械設(shè)備備的修復(fù)復(fù)等變得得越來(lái)越越重要，可以說(shuō)說(shuō)，維修修是一種種生產(chǎn)力力。為了了提升經(jīng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值值，已磨磨損的機(jī)機(jī)器零件件、模具具等的微微量修補(bǔ)補(bǔ)過(guò)程中中不應(yīng)該該花費(fèi)更更多的資資金去實(shí)實(shí)現(xiàn)，而而利用電電火花加加工，很很好的的的達(dá)到了了技術(shù)性性和經(jīng)濟(jì)濟(jì)性的結(jié)結(jié)合。 電火花花沉積技技術(shù)是一一種星新新材料表表面強(qiáng)化化技術(shù)，在提高高零件表表面耐腐腐蝕性、耐磨性性、耐氧氧化性方方面具有有獨(dú)特的的技術(shù)優(yōu)優(yōu)勢(shì)，不不僅可以以用于刀刀具、模模具以及及各種工工具等工工藝，而而且在一一些軍事事機(jī)械以以及核反反應(yīng)堆等等高端零零件上面面的應(yīng)用用也具有有非常良良好的前前景。電電火

46、花沉沉積技術(shù)術(shù)操作較較為簡(jiǎn)便便，能夠夠降低資資源的消消耗，延延長(zhǎng)設(shè)備備的使用用壽命，再加上上加工成成本較低低，因此此目前在在工程領(lǐng)領(lǐng)域內(nèi)它它已經(jīng)成成為一種種舉足輕輕重的再再造技術(shù)術(shù)。電火火花沉積積的應(yīng)用用效果和和應(yīng)用范范圍收到到其設(shè)備備和工藝藝水平的的限制，所以，在擴(kuò)大大其應(yīng)用用范圍，提高生生產(chǎn)效率率、穩(wěn)定定性以及及可靠性性方面，更加深深入的研研究和探探討沉積積設(shè)備的的制造水水平和工工藝水平平有著深深遠(yuǎn)的意意義。1.2.1 電電火花沉沉積工藝藝的發(fā)展展概況19433年，前前蘇聯(lián)的的拉扎連連科夫婦婦發(fā)明了了電火花花強(qiáng)化技技術(shù)，這這種技術(shù)術(shù)在很多多工業(yè)發(fā)發(fā)達(dá)國(guó)家家得到推推廣和應(yīng)應(yīng)用，效效果顯著著。

47、50年代代中期,這一技技術(shù)改進(jìn)進(jìn)為電阻阻-電感感-電容容等回路路。高功功率管，閘流管管，與其其他高頻頻脈沖電電源的使使用，使使生產(chǎn)率率可以在在相同的的表面粗粗糙度條條件得以以改善。前蘇聯(lián)聯(lián)對(duì)Y JI P系列列電火花花表面強(qiáng)強(qiáng)化機(jī)的的研制做做出了突突出的貢貢獻(xiàn)，同同時(shí)，在在工藝學(xué)學(xué)研究所所，中央央機(jī)器局局對(duì)M E系列列電火花花表面強(qiáng)強(qiáng)化機(jī)械械儀器投投入了大大量的研研究。119644年，在在摩爾達(dá)達(dá)維亞科科學(xué)院的的應(yīng)用物物理研究究所，在在基希涅涅夫?qū)嶒?yàn)驗(yàn)工廠(chǎng)研研制了機(jī)機(jī)械化和和手工操操作沉積積機(jī)系列列，這些些產(chǎn)品在在前蘇聯(lián)聯(lián)的很多多部門(mén)得得到快速速的應(yīng)用用，如儀儀器制造造、機(jī)器器產(chǎn)品制制造、工工具

48、等部部門(mén)；七七十年代代，此研研究部門(mén)門(mén)利用晶晶體管脈脈沖發(fā)生生器以及及可控硅硅制造出出了新型型強(qiáng)化機(jī)機(jī)產(chǎn)品，通過(guò)使使用新型型操作工工具，改改變了合合金化控控制方法法6。據(jù)數(shù)數(shù)字統(tǒng)計(jì)計(jì)，前蘇蘇聯(lián)在1197881 9799年應(yīng)用用的377臺(tái)中M-78型型強(qiáng)化設(shè)設(shè)備，總總共節(jié)約約了高達(dá)達(dá)40萬(wàn)盧盧布的資資金。五五十年代代和六十十年代，歐美和和日本分分別從開(kāi)開(kāi)始對(duì)電電火花表表面強(qiáng)化化加工工工藝進(jìn)行行研究和和應(yīng)用，主要產(chǎn)產(chǎn)品成果果包括有有美國(guó)制制造的FF 5型型、12269型型以及TTVNGGCARRB2220型，英國(guó)制制造的SSPA RKCCARDD，日本本研制的的DEPOOSITTIONN，法法國(guó)制

49、造造的CAARBUUMATTIG等等。這些些手工操操作設(shè)備備主要用用于刀具具和模具具的表面面強(qiáng)化，功率不不是很大大，一般般都在2200WW以?xún)?nèi)。另外，保加利利亞專(zhuān)家家運(yùn)用非非接觸電電火花加加工方法法，利用用獨(dú)立式式脈沖電電源的研研制出了了E型A系列產(chǎn)產(chǎn)品，同同時(shí)匈牙牙利等國(guó)國(guó)也開(kāi)始始生產(chǎn)此此類(lèi)產(chǎn)品品。 九十年年代后，電火花花沉積強(qiáng)強(qiáng)化技術(shù)術(shù)在日本本得到很很大發(fā)展展。日本本研制的的Spaark deppo強(qiáng)化化設(shè)備可可獲得較較為均勻勻的強(qiáng)化化涂層，并且涂涂層的厚厚度也有有所增加加。電火火花加工工的原理理如圖55所示。沉積層保護(hù)氣基體火花圖1-55 電火火花沉積積工藝示示意圖比較性能能 新型設(shè)備備

50、國(guó)產(chǎn)設(shè)備備日產(chǎn)設(shè)備備功率（WW）1400060116090012000電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方式旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)強(qiáng)化材料料碳化物等等WC-CCo碳化物等等氣體保護(hù)護(hù)氬氣氬氣涂層厚度度（m） 2000 300 1550涂層表面面連續(xù)涂層層點(diǎn)堆積連續(xù)涂層層 國(guó)內(nèi)沉沉積機(jī)的的研制收收到條件件的限制制，從五五十年代代開(kāi)始研研制，但但是并沒(méi)沒(méi)有得到到廣泛的的應(yīng)用。七十年年代，國(guó)國(guó)內(nèi)一些些單位重重新關(guān)注注電火花花強(qiáng)化技技術(shù)在模模具和刀刀具的方方面的應(yīng)應(yīng)用，并并在此方方面進(jìn)行行了研究究。D991系列列在蘇州州電加工工機(jī)床研研究所被被研制，隨后在在泰州海海陵電器器廠(chǎng)進(jìn)行行批量生生產(chǎn)。近近些年來(lái)來(lái)，強(qiáng)化化機(jī)的研研制已有有所突破

51、破，在中中國(guó)農(nóng)機(jī)機(jī)院所，一種新新型脈沖沖發(fā)電電電火花沉沉積設(shè)備備被研制制出來(lái)，它采用用了先進(jìn)進(jìn)的功率率開(kāi)關(guān)元元件IBBGT，計(jì)的一一套控制制電路大大大提高高了放電電能量，可用于于控制設(shè)設(shè)備的充充放電過(guò)過(guò)程，且且加工過(guò)過(guò)程的可可靠性和和穩(wěn)定性性均有所所提高；西安慶慶安集團(tuán)團(tuán)有限公公司作為為航空第第一集團(tuán)團(tuán)的附屬屬，研制制出了zzs-1116型型號(hào)的電電火花強(qiáng)強(qiáng)化機(jī)，使用了了旋轉(zhuǎn)電電極，放放電能量量均衡，能夠用用于多種種電火花花強(qiáng)化加加工，并并且電流流調(diào)節(jié)范范圍也很很大，沉沉積層的的質(zhì)量和和厚度都都得到了了提高，同時(shí)表表面粗糙糙度也有有所降低低。表11顯示了了電火花花沉積的的新型設(shè)設(shè)備與國(guó)國(guó)產(chǎn)強(qiáng)化

52、化機(jī)、日日產(chǎn)設(shè)備備性能的的比較： 表1-1 新新型設(shè)備備、國(guó)產(chǎn)產(chǎn)及日產(chǎn)產(chǎn)強(qiáng)化機(jī)機(jī)性能比比較1.2.2 電電火花沉沉積的理理論研究究現(xiàn)狀 國(guó)外許許多學(xué)者者對(duì)傳統(tǒng)統(tǒng)電火花花表面強(qiáng)強(qiáng)化理論論的研究究作了比比較廣泛泛的研究究，19943年年，蘇聯(lián)聯(lián)學(xué)者拉拉扎連科科夫婦發(fā)發(fā)明研究究了電火火花加工工技術(shù)之之后，脈脈沖電源源和控制制系統(tǒng)的的改進(jìn)促促進(jìn)了這這一技術(shù)術(shù)迅速的的發(fā)展，也就是是用 HYPERLINK /wiki/電阻 電阻阻、電容容回路，即所謂謂的RCC回路。50年代代中期,這一技技術(shù)改進(jìn)進(jìn)為電阻阻-電感感-電容容等回路路。與此此同時(shí)，由于采采用了脈脈沖發(fā)電電機(jī)之類(lèi)類(lèi)的長(zhǎng)脈脈沖電源源，蝕除除效率得得

53、以快速速的提高高，工具具電極的的相對(duì)損損耗也大大大降低低。那么么高功率率管，閘閘流管，與其他他高頻脈脈沖電源源的使用用，使生生產(chǎn)率可可以在相相同的表表面粗糙糙度條件件得以改改善。220世紀(jì)紀(jì)60年代代，晶體體管和可可控硅脈脈沖電源源的使用用，對(duì)提提高能源源利用效效率和降降低工具具電極損損耗，擴(kuò)擴(kuò)大調(diào)諧諧范圍的的粗精加加工等方方面起到到了相當(dāng)當(dāng)大的作作用。220世紀(jì)紀(jì)70年代代，高低低壓，多多回路脈脈沖幅度度脈沖和和可調(diào)波波形脈沖沖功率的的出現(xiàn)，使得表表面粗糙糙度，加加工精度度和降低低工具電電極損耗耗的復(fù)合合脈沖等等出現(xiàn)了了新的進(jìn)進(jìn)展。在在控制系系統(tǒng)方面面，從最最初的放放電間隙隙控制工工具電極極

54、的進(jìn)退退，逐步步發(fā)展到到使用微微機(jī)和電電氣參數(shù)數(shù)和非電電參數(shù)的的各種因因素進(jìn)行行及時(shí)控控制33。20世紀(jì)紀(jì)80年代代，工業(yè)業(yè)級(jí)CPPU控制制，G代碼編編輯功能能等大大大提高了了使用性性能。日日本牧野野（牧野野）于119800年發(fā)明明了第一一臺(tái)數(shù)字字控制放放電加工工機(jī)。到到90年代代，多軸軸控制和和換刀裝裝置（AATC）技術(shù)廣廣泛的使使用。近近年來(lái)，電阻技技術(shù)，直直線(xiàn)導(dǎo)軌軌技術(shù)，混合粉粉的技術(shù)術(shù)等一些些新技術(shù)術(shù)也被成成功地用用于電火火花加工工機(jī)床中中。 前蘇聯(lián)聯(lián)學(xué)者通通過(guò)研究究后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，在提提高工具具表面質(zhì)質(zhì)量的方方法方面面，非接接觸火花花放電系系統(tǒng)的前前景相對(duì)對(duì)來(lái)說(shuō)是是最好的的，因?yàn)闉闉榱吮１?/p>

55、證必要要的生產(chǎn)產(chǎn)率，采采用了高高頻獨(dú)立立式脈沖沖發(fā)生器器，以及及減少單單個(gè)脈沖沖能量等等，并對(duì)對(duì)強(qiáng)化層層可能出出現(xiàn)的一一些基本本形式進(jìn)進(jìn)行了研研究。通通過(guò)這一一系列的的研究后后，得出出了影響響強(qiáng)化效效果的一一些因素素。最近近，電火火花沉積積(EllecttroSpparkk Deepossitiion)等新工工藝的出出現(xiàn)，是是在一些些傳統(tǒng)表表面加工工工藝的的基礎(chǔ)上上發(fā)展起起來(lái)的，而且，這種新新工藝被被國(guó)內(nèi)外外工業(yè)界界接受和和應(yīng)用，這也是是不久之之前的事事情22。在在應(yīng)用研研究方面面，國(guó)外外許多學(xué)學(xué)者也做做了大量量的研究究性工作作。 19999年，在中國(guó)國(guó)表面工工程研究究所，農(nóng)農(nóng)業(yè)機(jī)械械研究所所

56、與哈爾爾濱汽輪輪機(jī)廠(chǎng)完完成了電電火花堆堆焊工藝藝表面的的合作，首次成成功修復(fù)復(fù)電廠(chǎng)330萬(wàn)千千瓦的發(fā)發(fā)電機(jī)軸軸密封磨磨損的表表面，從從而解決決了許多多類(lèi)似案案例技術(shù)術(shù)問(wèn)題，如刷涂涂料的性性能差，損壞，無(wú)法修修復(fù)的焊焊接，噴噴涂、粘粘接強(qiáng)度度不夠等等缺陷。在北京京，山西西，云南南，山東東，廣東東，黑龍龍江，甘甘肅，并并在隨后后的四年年當(dāng)中，成功地地修復(fù)了了許多地地區(qū)中型型電廠(chǎng)的的百余件件同類(lèi)產(chǎn)產(chǎn)品。在在國(guó)內(nèi)，關(guān)于電電火花表表面強(qiáng)化化的研究究中，對(duì)對(duì)于傳統(tǒng)統(tǒng)工藝?yán)砝碚撗芯烤恳延羞M(jìn)進(jìn)展和突突破，天天津機(jī)床床工業(yè)研研究所，浙江大大學(xué)，以以及原原原機(jī)械部部第八設(shè)設(shè)計(jì)研究究院等從從事研究究工作的的部門(mén)在在

57、強(qiáng)化機(jī)機(jī)理和應(yīng)應(yīng)方面也也有很多多的成果果。硬度度，耐磨磨性，粗粗糙度，以及高高溫穩(wěn)定定性強(qiáng)化化層的相相結(jié)構(gòu)，應(yīng)力狀狀態(tài)，物物理和化化學(xué)性能能等因素素對(duì)加工工中的強(qiáng)強(qiáng)化過(guò)程程都有重重要的影影響。因因此，在在關(guān)于強(qiáng)強(qiáng)化性能能影響因因素方面面的研究究中，很很多學(xué)者者都做了了大量的的研究，以期事事先預(yù)測(cè)測(cè)強(qiáng)化層層的特性性。在這這些影響響因素中中，主要要有電極極振動(dòng)方方式，介介質(zhì)成分分，以及及電極材材料等。然而，在電火火花沉積積工藝的的理論方方面，國(guó)國(guó)內(nèi)報(bào)道道的寥寥寥無(wú)幾，其應(yīng)用用方面的的報(bào)道也也不是很很多。電電火花沉沉積金屬屬陶瓷材材料酬鋁鋁液熱浸浸蝕方面面，黃小小歐做過(guò)過(guò)詳細(xì)的的研究;電火花花表面光

58、光潔度和和沉積涂涂層厚度度的分析析方面，趙樹(shù)萍萍在遼寧寧有過(guò)編編譯；關(guān)關(guān)于電火火花沉積積不銹鋼鋼1Crrl8NNi9TTi，中中國(guó)科學(xué)學(xué)網(wǎng)站對(duì)對(duì)其后沉沉積層的的抗高溫溫氧化性性做過(guò)報(bào)報(bào)道。可可以明顯顯的看出出，在研研究中，對(duì)沉積積層組織織結(jié)構(gòu)，沉積工工藝，機(jī)機(jī)理等方方面的的的研究不不多，而而且這些些研究的的全面性性方面也也存在一一些問(wèn)題題。 可以預(yù)預(yù)見(jiàn)，電電火花沉沉積工藝藝在實(shí)用用性和實(shí)實(shí)用性方方面有著著得天獨(dú)獨(dú)厚的優(yōu)優(yōu)勢(shì)，然然而其理理論研究究卻沒(méi)有有跟上應(yīng)應(yīng)用的腳腳步，因因此，本本文著重重從沉積積層的組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)和性能能方面，對(duì)電火火花沉積積加工做做了一些些討論。1.2.3電火火花沉積積工藝

59、的的發(fā)展趨趨勢(shì) 進(jìn)入新新世紀(jì)以以來(lái)，工工業(yè)正發(fā)發(fā)生著日日新月異異的變化化，如何何最大限限度的提提高模具具、工具具等零件件的使用用壽命和和性能已已成為研研究的熱熱點(diǎn)問(wèn)題題。因此此，對(duì)于于新技術(shù)術(shù)、新工工藝的要要求，電電火花沉沉積技術(shù)術(shù)應(yīng)可以以下方面面重點(diǎn)發(fā)發(fā)展：加強(qiáng)電火火花沉積積設(shè)備的的更新?lián)Q換代。對(duì)對(duì)于沉積積層來(lái)說(shuō)說(shuō)，其質(zhì)質(zhì)量和厚厚度受電電火花沉沉積設(shè)備備的影響響很大，與傳統(tǒng)統(tǒng)的強(qiáng)化化機(jī)相比比，現(xiàn)在在的設(shè)備備制備的的沉積層層厚度基基本已達(dá)達(dá)到應(yīng)用用的要求求，然而而與一些些其他表表面處理理技術(shù)設(shè)設(shè)備相比比，電火火花沉積積設(shè)備的的效率較較低，沉沉積層均均勻性差差，且大大多是手手工操作作的小功功率設(shè)

60、備備，因此此，今后后的發(fā)展展方向應(yīng)應(yīng)該是毫毫米級(jí)沉沉積層厚厚度，均均勻性好好，高效效率，機(jī)機(jī)械化、自動(dòng)化化高的大大功率設(shè)設(shè)備。由由于電火火花強(qiáng)化化工藝對(duì)對(duì)強(qiáng)化層層的要求求越來(lái)越越高，因因此應(yīng)該該加快電電火花設(shè)設(shè)備的研研制，及及時(shí)的更更新?lián)Q代代，促進(jìn)進(jìn)技術(shù)的的不斷發(fā)發(fā)展進(jìn)步步。2、擴(kuò)大大應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域范圍圍。目前前，電火火花沉積積工藝已已經(jīng)在輕輕工、交交通、紡紡織、農(nóng)農(nóng)業(yè)機(jī)械械、機(jī)械械制造、電機(jī)、電器、化工等等行業(yè)中中得到廣廣泛的應(yīng)應(yīng)用，很很多工具具、模具具的零部部件都采采用此技技術(shù)進(jìn)行行表面強(qiáng)強(qiáng)化，所所以，應(yīng)應(yīng)該加強(qiáng)強(qiáng)電火花花沉積技技術(shù)在水水利水電電、冶金金、醫(yī)療療器械等等行業(yè)中中的應(yīng)用用，尤其其