电火花表面强讲义化技术演讲报告

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。

电火花实训报告总结一、引言电火花实训是工程领域中重要的技能训练之一，通过模拟电火花加工的过程，提升了学员在工程制造中的应用能力。

本报告将对电火花实训的过程和结果进行总结，旨在从多个方面评估实训的效果和经验。

二、实训过程在实际操作中，我们遵循了严格的工作流程和安全规程，确保了实训过程的顺利进行。

具体的实训步骤如下：1. 设计方案：在实训开始前，我们根据所需工件的要求，制定了详细的设计方案，包括电火花加工参数、电极设计以及工件固定方法等。

2. 准备工作：在开始实训之前，我们对设备进行了全面检查和保养，确保其正常运行。

同时，我们也对所需的电极进行了制备，以及工件的清洁和固定。

3. 实际操作：根据设计方案和要求，我们开始进行电火花加工的实际操作。

通过调整电火花加工参数，我们成功地完成了多个工件的加工，包括复杂形状的内孔和棱角。

4. 质量检验：在完成电火花加工后，我们对加工后的工件进行了质量检验。

通过测量和对比实际尺寸和设计尺寸的差异，我们评估了加工质量的合格率。

5. 故障排除：在实际操作中，我们遇到了一些问题和故障。

通过观察和分析，我们及时解决了这些问题，并记录了相应的解决方案，以备日后参考。

三、实训结果通过电火花实训，我们取得了以下几个方面的成果：1. 技能提升：通过实际操作和多次练习，我们熟练掌握了电火花加工的技巧和方法。

我们能够根据要求进行电极设计和加工参数的调整，以获得更好的加工效果。

2. 加工质量：通过质量检验，我们发现大部分工件的加工质量达到了设计要求。

然而，也存在一些细微的偏差，需要进一步改进操作技巧和加工参数的设置。

3. 问题发现和解决：在实训过程中，我们遇到了一些故障和问题，但通过团队的合作和分析，我们成功地解决了这些问题。

这使我们对电火花加工的工艺和设备有了更深入的理解。

四、实训经验与建议基于我们的实训经历，我们总结了以下几点实训经验和建议：1. 设计方案的重要性：良好的设计方案是实训成功的基础。

金工实习电火花报告金工实习的重点在于金属切削工艺，以及对切削加工的设备和使用方法的了解。

那么，你有写过关于金工的实习报告了吗？你是否在找正准备撰写“金工实习电火花报告”，下面收集了相关的素材，供大家写文参考！金工实习电火花报告1短短两周的金工实习到__月__号就结束了。

记得以前有人告诉我，金工实习是没有好处的，我们不是机械类的学生，参与了金工实习也学不到什么。

于是我就带着这个疑问走过了这次实习。

果然，这样一个短期的金工实习，不能让我真正学会任何一样工艺的制作，但是，它却给了我一个机会去体验一种不同的生活，并且我了解到了各种工艺的制作要领和基本技能等，在实习中还能够将旧知识具体化，形象化，加深了对其的进一步理解和记忆，除此之外，我们还能够从工人师傅那里学到课本中学不到的知识。

参加金工实习的第一天，我们观看了安全生产教育片，里面描述了各种不注意操作规范而造成伤害的状况。

看完以后，大家心理都对接下来将要经历的两个星期有点担心了，害怕自己不留意而造成事故。

但事实打消了我们的恐惧的念头，尤其是第一天要进行的钳工，连老师都笑称这个可能金工实习里相对最简单的一类工种了。

虽然这么说，但钳工无疑是整个金工实习其间最累人的一项工作了。

由于我们只有半天的上班时间，所以按要求，我们在10到12点之间磨制三根长85mm，上下底面光滑的圆柱体工件下料。

我一开始就吃了个大亏，选了根两个底面都很不平整的长铁柱来做原料，所以为了磨平一个底面，就花去我近45分钟，磨完以后手已经酸软了。

而此时身边其他同学都已经开始制作第二根圆柱了。

我这时候才急急忙忙地开始量度适当长度，再用锯子开始截圆柱。

相对与用挫刀磨平底面来说，锯铁柱能够算比较简单工作了，因为此时只需一只手用力，另一只手则是负责扶住锯子的。

大概用了10分钟，我的第一个工件下料就出来了。

再用挫刀打磨光滑。

如此重复，到了11点40分，我才完成两个工件下料，而我们的任务是三个，我为此急得不行，拼了命开始第三个工件的制作。

电火花表面处理技术及其在模具中的应用（天津职业技术师范大学，天津300222）简述了模具在产品制造业中的重要性及存在问题，介绍了电火花表面技术的强化层特性及其优点，重点突出电火花表面处理技术在模具强化和损伤修复中的应用和重要意义，并展望了电火花表面处理技术在模具业的发展前景。

标签：电火花;表面处理;模具;强化;损伤修复模具工业是国家经济发展的基础产业，是先进制造业的重要组成部分，同时也是一个国家制造业水平的重要体现。

但是模具在设计、生产和使用时难免出现各种问题，如模具开发设计过程中的尺寸误差过大;模具制造时人为因素产生的划擦;运行中源于外界的复杂的载荷使模具表面产生的变形和断裂，甚至表面失效破坏。

这不仅使模具表面精度极度下降，还会对后期产品质量带来严重影响。

对于上述棘手问题，若通过厂家前来维修、模具返厂、更换新模具来解决，既浪费时间，造成重大损失，又可能会增大生产成本。

所以如何提高模具的质量、可靠性和模具使用寿命是模具研制和探索中的核心技术。

为改善和解决上述问题，对模具实施一定的表面处理技术是一种行之有效的重要途径。

而电火花表面处理技术[1～2]，既能改善模具表面质量，提高硬度和表面耐性等性能[3]，又能修复模具表面磨损破坏部位，实现模具的“废物再利用”，延长模具的生命全周期，使模具能够再次投入生产，减小损失，大大提高经济效益和社会效益。

1 电火花表面技术电火花表面技术，是利用脉冲电流瞬间放电产生的高能量密度电能，使电极材料和工件表面材料在高温高压下局部熔化，在工件表面相互熔渗扩散，发生物理化学反应而形成的具有优良性能的合金化层。

强化过程大致分为：高温高压下熔融材料发生物理化学冶金反应;熔融区基体材料和电极材料以及液体与固体界面的相互扩散;温度急剧升温和快速冷却使熔区发生奥氏体和马氏体转变，细化晶粒，产生残余应力，从而提高疲劳强度。

对于强化层，它的特性与其他表面处理工艺有所区别。

电火花强化层的表面形貌是由很多密集的增强相点和放电凹坑组成，这种结构有利于提高表面耐磨性。

第一章电火花表面强化技术电火花表面强化理论最早由前苏联学者拉扎连科于1943年提出。

随后在1950年，苏联中央电气科学研究院成功研制出了уир系列电火花表面强化机，使该技术得以在工业上得到应用。

到了19世纪60年代中期，电火花技术在我国开始推广应用。

如今电火花强化技术已经广泛应用于航空航天、能源、军事、电力、医疗等众多领域。

1.1电火花表面强化原理电火花表面强化技术，也称为电火花沉积，电火花合金化等，它是一种表面处理技术，其原理是通过电火花放电将电极材料熔渗到工件表层，并与表层金属发生合金化作用，以得到结合牢固的强化层。

如图1-1为电火花强化表面原理示意图。

在工具电极和工件之间接上直流或交流电源，在振动器的作用下，电极与工件之间的距离周期性地发生变化，当两者之间距离很小时，空气被击穿并产生电火花，使电极和工件表面局部区域熔化，形成强化层。

1-1电火花表面强化原理示意图图1-2为电火花强化过程示意图。

如图可知电火花强化过程可分为三个阶段，即工具电极远离工件，工具电极与工件之间的距离达到火花放电的临界值，以及工具电极与工件接触短路。

当工具电极与工件之间距离较大时[如图1-2(a)]，电源将经过电阻R对电容C进行充电，此时无电火花产生。

在振动器的作用下，工具电极逐渐向工件表面靠近，当二者之间间隙达到一个临界值时[如图1-2（b）]，将发生火花放电。

此时产生的热量使工具电极和工件局部区域开始熔化甚至气化，并伴随发生一系列复杂的化学反应。

当工具电极继续向工件靠近并接触时[如图1-2(c)]，火花放电停止，从工具电极与工件接触点流过的短路电流，使该处持续加热。

由于振动器的下压，此时接触点还受到来自工具电极的压力，这有利于熔化了的材料之间相互粘结图1-2 电火花强化过程示意图，扩散，进而形成合金以及新的化合物。

当振动器向上运动时，将带动工具电极离开工件表面[如图1-2(d)]。

由于火花放电热影响区很小，故当工具电极离开工件后，工件的放电部位快速冷却。

电火花加工工艺（EDM）对模具表面完整性的影响保护型腔表面的完整性，是工艺的一个重要方面。

型腔表面光洁度的完整性，取决于EDM工艺中形成的热蚀层，这其中包括了电极与工件之间发生的转移。

而在这一转移过程中，施加于工件上的电流会使金属熔化和汽化，并在型腔内形成热蚀层。

若要了解EDM对表面完整性的影响，必须首先了解型腔内产生的不同热蚀层。

EDM影响的不仅是金属的工作面，而且也包括其下层。

热蚀层受到EDM工艺影响的层面，被称为金属蚀变区。

图1所示的金属蚀变区由两个受到热蚀的原料层构成：再铸层(或称白层)和热影响区。

图1 各个热影响层和再沉积层(该图片由 Poco 石墨提供)白层是由于表面虽被加热至熔融状态，但温度并不足以使熔融物进入冲模间隙并被冲洗掉而形成的。

EDM工艺会改变这一层面的金相组织和其特性，这是因为该层是在冲洗过程中，由无法去除的熔融金属在绝缘液中迅速冷却并在型腔中重新固化而形成的。

该层所包含的一些可去除的颗粒，却在被冲洗出冲模间隙之前固化并重新沉积于表面。

由于白层含有大量碳，因此其结构明显不同于基料。

这一富碳层是由于EDM工艺中，电极和绝缘液中含有的烃类发生降解而形成的，并在材料处于熔融状态时渗入白层。

图2所示为采取EDM工艺前后，对基料的降解情况进行的元素分析。

它表明，实施EDM之后的碳含量明显大于实施之前。

图2采取EDM工艺前后，对基料的降解情况进行的元素分析白层以下为热影响区。

该层由于经过热处理，因此富含碳的白层对其影响甚微。

但由于热影响区未达到熔融温度，不足以改变材料结构，因此保留了母料中的金相组织。

而热影响区以下的原材料层不受EDM 工艺的影响。

微裂纹模具中产生的大量微裂纹，一直是模具生产商非常关注的问题。

如图3所示，白层中产生的微裂纹清晰可见。

如果该层变得太厚，或未采用EDM精加工或抛光工艺将其去除，微裂纹就会在一些用途中导致部件过早损坏。

此外，这些微裂纹也会降低材料的耐腐蚀和耐疲劳性能。

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表面进行强化的工艺, 它是经过电火花放电的作用, 把作为电极的导电材料熔渗进金属工件的表层, 从而形成合金化的表面强化层, 使工件表面的物理, 化学性能和力学性能得到改进。

例如: 采用WC 、TiC 等硬质合金电极材料强化高速钢和合金工具钢材料的工件, 强化表面能形成显微硬度1500HM 以上的耐磨, 耐蚀和其有红硬性的强化层, 使工件的使用寿命明显提高, 在700-800 摄氏度的高温下强化层仍具有很高的硬度, 耐磨度。

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效果, 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精密修复上面。

电火花强化层与基体的结合非常牢固, 不会发生剥落。

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效果。

电极材料可根据用途自由选择, 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表明, 电火花强化工艺应用在模具的强化和磨损件的精密修补方面能够取得很明显的技术经济效果。

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, 能够进行精密修补, 模具强化工艺主要包括: 强化前的准备、强化方法、强化后处理和强化工件的使用等四个方面。

1 、强化操作前的准备①了解工件的工作性质和经强化后希望达到的技术要求, 以便确定是否能够采用电火花强化工艺。

就材料来说, 一般碳钢, 合金工具钢、铸铁等黑色金属一般都能够强化, 而有色金属, 如铜、铝是能够修补的, 但很难进行表面强化, 对于模具来讲, 本身要经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, 电火花强化层虽然化较薄, 只有0.05-0.1mm, 但在很多情况下, 10-20微米, 甚至几微米就能起良好的作用。

模具电火花加工简介模具电火花加工是一种高精度的加工方法，常用于制作金属模具的细微形状。

电火花加工利用电弧在金属材料上产生火花放电，通过火花的冲蚀作用来加工金属表面，从而实现精密加工的目的。

该方法具有精度高、加工效率高、加工质量稳定等优势，已广泛应用于模具制造行业。

加工原理模具电火花加工的基本原理是利用金属导电性好的特性，将工件（通常是金属）作为阳极，将装置中的电极（通常是铜或铜合金）作为阴极，两者之间形成电场。

当电流通过电极和工件之间的距离微小时，电压升高，形成高电位差。

在这种情况下，当电极与工件之间形成电晕放电时，电压会突然下降，形成电弧放电。

电弧放电引起的高温、高能量状态会使工件表面瞬间融化，并产生高温等离子体。

高温等离子体中带有高能量电子和离子，它们可以通过高速撞击工件表面，引起原子和分子的冲击和碰撞，进而冲蚀和溶解金属。

这样就可以在工件表面形成所需的形状、直径大小的孔洞等。

加工过程模具电火花加工的加工过程主要包括以下几个步骤：1.加工前准备：确定加工对象和加工光洁度要求，选择合适的电极和工件材料。

2.设计电极：根据加工对象的形状和尺寸，设计并制造适合的电极。

3.设置加工参数：根据加工对象的材料和形状，设置适当的电压、电流、脉冲间隔时间等参数。

4.安装电极：将设计好的电极安装到电火花加工设备中。

5.加工加工：将工件固定在加工台上，调整加工台的位置和加工角度，启动电火花加工设备进行加工。

6.检查加工质量：加工完成后，用测量工具检查加工表面的光洁度、尺寸和形状等指标是否符合要求。

7.修整加工表面：如有需要，进行表面修整和抛光。

加工优势模具电火花加工相比于传统的加工方法具有以下几个优势：1.高精度：电火花加工能够在微观层面上进行加工，实现高精度加工，满足工件形状和尺寸的要求。

2.加工难度低：对于一些传统加工难度高的形状和材料，电火花加工能够轻松实现精确加工。

3.加工效率高：由于电火花加工是通过电弧冲击金属表面实现加工，所以加工速度快，效率高。

电火花加工实训报告一、概述电火花加工是一种常用的金属加工方式，通过放电在工件表面产生高温高能区，使工件在微观层面上发生熔化和蒸发，并以极小的材料损失实现精密加工。

本报告旨在总结和评估我进行的电火花加工实训过程，并提供相关数据和分析。

二、实训设备1. 主机设备在实训中，我使用了一台XX型电火花加工主机。

该主机具有高精度的移动平台，可以在三个方向上进行线性和旋转运动，并通过计算机程序控制加工路径和参数设置。

2. 辅助设备此外，在实训过程中，我还使用了以下辅助设备：- 电脑：用于编写控制程序、监控加工进程和保存数据。

- 放电电极：作为电流通道，将放电能量引导到工件的特定位置。

- 脉冲发生器：提供高频率、高电压的电脉冲，使电流在电极与工件之间发生放电现象。

三、实训操作1. 加工准备在开始加工前，我首先通过计算机软件输入所需加工的工件几何图形数据，并根据加工要求设定电极材料和加工参数。

2. 电极制备根据实际需要，我选用合适的电极材料，并使用工艺方法将其加工成与工件相匹配的形状。

然后，我将电极安装到主机上，并调整电极位置和角度，以确保放电能够在目标区域发生。

3. 加工过程通过计算机程序，我控制主机在三个方向上进行移动，并通过调整脉冲发生器的参数实现放电。

在加工过程中，我密切观察加工区域的情况，根据需要对加工参数进行微调，以获得理想的加工效果。

4. 加工质量评估完成加工后，我进行了工件的质量评估。

我使用显微镜观察工件表面，并使用测量仪器检测工件的尺寸和形状精度。

通过与设计要求进行对比，我对加工质量进行了评估，并记录了相关数据。

四、实训成果在本次电火花加工实训中，我取得了以下成果：1. 工艺数据对于每一次加工，我仔细记录了加工过程中的参数设置，包括放电电压、脉冲宽度、加工速度等。

这些数据对于后续的工艺优化和问题排查非常重要。

2. 加工精度通过对加工工件进行精密测量和观察，我评估了实际加工结果与设计要求之间的偏差。

电火花表面强化技术及其应用摘要：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。

本文介绍了电火花表面强化技术的基本原理和特点、工艺的发展，总结了用于电火花表面强化的电极材料和其制备，研究了电火花表面强化设备的发展状况，阐述了电火花表面强化技术的国内外发展概况，分析了该技术在实际工程中的应用，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；强化工艺；应用1 前言随着工业现代化的发展，对各种装备零部件表面性能的要求越来越高。

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[1]。

表面工程是改善机械零件基体材料表面性能的一门工程技术学科。

统计结果表明，世界钢材的10%因腐蚀而损失，70%的机电产品因磨损和腐蚀而失效，在机电产品制造和使用中约三分之一的能源消耗于摩擦磨损。

这些损失的关键在“表面”，磨损和腐蚀都从表面开始。

因此，用一定的技术措施提高零部件材料表面性能，预防和减缓表面失效，是表面工程领域所要解决的关键问题。

目前主要有几种表面处理的技术,如电火花表面强化、电镀、激光熔覆、等离子弧热喷焊及热喷涂等手段[2]。

电火花强化技术具有强化层厚度深，与基体冶金结合性能好，耐磨性,抗腐蚀性、硬度、导热、导电性能都良好。

其它几种处理技术存在不足，如电镀的涂层较薄，与基体的结合力差;激光熔覆的熔覆层虽然与基体的结合性能好，但设备成本高，熔覆层表面光洁度差;等离子弧热喷焊焊层与基体层冶金结合牢固，但热影响范围大;热喷涂的涂层对基体热影响小，但结合力小,抗磨粒磨损和冲蚀磨损性能差。

相比以上各种技术的优缺点，本文旨在研究其中的电火花表面强化技术。

电火花表面强化技术现状与发展学生姓名：王清指导老师：徐雪峰浙江工业大学机械工程学院摘要电火花表面强化技术是先进的表面工程技术之一, 具有节能、节材、环保等特点, 已广泛应用于模具和刀具的强化。

介绍了电火花表面强化技术的特点、国内外工艺与技术的研究现状及最新进展, 并提出了加快我国电火花表面强化技术研究及应用的建议, 旨在进一步扩展该技术的应用领域。

关键词：电火花；表面强化；沉积1 引言表面工程是改善机械零件基体材料表面性能的一门工程技术学科。

统计结果表明，世界钢材的10%因腐蚀而损失，70%的机电产品因磨损和腐蚀而失效，在机电产品制造和使用中约三分之一的能源消耗于摩擦磨损。

这些损失的关键在“表面”，磨损和腐蚀都从表面开始。

因此，采用一定的技术措施提高零部件材料表面性能，预防和减缓表面失效，是表面工程领域所要解决的关键问题［1，2］。

电火花表面强化方法是表面工程技术的重要分支之一，是通过火花放电作用把一种导电材料涂覆熔渗到基体材料的表面，形成合金化的表面强化层，从而改变后者表面的物理、化学性能和力学性能的工艺方法［3］。

与其他表面强化技术相比具有许多优点，主要表现在以下几个方面：（1）工艺设备简单，不需要特殊的、复杂的处理装置，使用灵活；（2）可对平面或曲面零件表面局部强化；（3）放电的热作用只在微小区域产生影响，不会引起工件基体的退火或产生热变形；（4）强化层是电极材料和工件材料冶金结合的产物，结合强度高；（5）可以自由选择电极材料和调节工艺参数，达到不同的强化目的；（6）容易操作使用，不需高级专业人员［4］。

因此，电火花强化技术在航空、航天、军事、能源等诸多领域得到广泛应用2 电火花表面强化2.1 电火花表面强化原理电火花表面强化技术的基本原理是储能电源通过电极以10~2000H z的频率在电极与工件之间产生火花放电,在10-5~10-6s内电极与工件接触的部位即达到8000~25000e的高温，使该区域的局部材料熔化、气化或等离子体化，将电极材料高速过度并扩散到工作表面，形成冶金结合型牢固强化层［7］。

大中小用电火花强化机对工件进行表面毛化处理1实验用强化机为：江苏海陵电器厂（苏州）生产的D9910A型电火花强化机。

测量仪器为：哈尔滨量具刃具厂生产的2201型表面粗糙检查记录仪;吴忠微型试验仪器厂生产的HX-1型显微硬度计。

实验结果如表2,基体（工件）材料为45钢。

表2毛化表面的质量可用凹坑深度的均匀性与分布的均匀性两项指标来评价前者用R a的“相对误差值”表示，后者可由表面轮廓显示出来。

×100%,式中m,=(表4是4种电极，电源的4种档位下，毛化A3钢板后在轮廓仪上检测的R a数据。

表4由以上实验数据分析，用硬质合金、高速钢材料作为电极，毛化45号钢工件时，粗糙度值R a较大，最高时R a=3.0μm,而其余R a 值较小各档位不同时，反映出放电电流不同，放电能量不同，一般来讲，放电能量大，R a值大，但有时没有明显的规律，个别数据甚至相反,说明手工操作时移动速度、压力、角度有误差尽管如此，R a的相对误差仍然在40%以内，符合质量要求从表面轮廓曲线上看，波峰、波谷变化较为平稳、均匀，尖锐点较少，非常符合毛化钢板的期望结果4 毛化后的显微硬度测量电火花强化机工作时，工具电极在振动器带动下向工件运动，当间隙接近到一定距离时，会将间隙内的空气击穿，产生火花放电，当电极继续接近工件时，会产生瞬时短路电流，使该处继续加热由于工具、工件之间有适当的压力，使熔化了的材料相互粘结、扩散，形成熔渗层，产生了材料的转移、覆盖，这是与电火花加工表面的重要区别即除了毛化功能外，还有强化功能，达到综合加工的目的。

由于电火花强化层的厚度较薄（估计在0.10毫米以内），所以只能用显微硬度计测量，测量结果如表5。

表5 基体材质为45号钢45号钢在毛化前的维氏硬度仅为HV=386,而经毛化、强化后显微硬度有显著提高尤其当采用硬质合金电极时，HV=1300～1900,这对模具来讲可显著提高其使用寿命对于一般工件，改变了表面的机械物理特性，达到了“外硬内韧”的效果5 结论采用电火花强化机毛化工件是一种较好的工艺方法，它具有如下特点；1)电极制作简单、灵活本次实验采用直径为φ3的电极棒，可根据工件要求选择不同的电极材料2)操作方便，工件不需要埋入工作液，手持工具，可以毛化用普通方法难以到达的部位3）投资少、成本低，适合于小面积的表面毛化4)不但毛化可以达到质量要求，而且还强化了工件，具有综合加工的技术效果。