電火花表面強化工藝是在脈衝電路中，以導電材料(硬質合金、石墨、合金鋼、鋁或鋼) 為工作電極，在空氣或特殊氣體介質內，利用工件與工作電極之間的電火花放電，使工作電板材料轉移至工件表面上的強化工藝，電火花表面強化能夠提高工件表面硬度、耐磨性、耐腐蝕性及紅硬性等。適用於各種工模具、易損及易腐蝕工件的表面強化處理。
基本介紹
- 中文名：電火花表面強化工藝
- 外文名：Electric spark surface strengthening process
- 工作電極：導電材料(硬質合金、石墨等)
- 介質：空氣或特殊氣體
- 利用：工件與工作電極之間的電火花放電
- 目的：提高工件硬度、耐磨性、耐腐蝕性
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電火花表面強化工藝原理
在電極與工件之間接上直流電源或交流電源，由於振動器的作用使電極與工件之間的放電間隙頻繁發生變化，故電極與工件之間不斷產生火花放電。
電火花表面強化一般是在空氣介質中進行，當電極與工件分開較大距離時，強化直流電源經過電阻對電容器充電，同時電極在振動器的帶動下向工件運動；當電極與工件之間的間隙接近到某一距離時，間隙中的空氣被擊穿而產生火花放電，這時產生高溫，使電極和工件材料局部產生熔化甚至氣化；當電極繼續向下運動並與工件接觸時，在接觸處流過短路電流，使該處繼續加熱；當電極繼續下降時，以適當壓力壓向工件，使熔化了的材料相互粘結、擴散形成合金或產生新的化合物熔滲層；隨後電極在振動器的作用下離開工件。由於工件的熱容量比電極大，故工件放電部位急劇冷卻凝固，多次放電並相應地移動電極的位置，從而使電極的材料粘結，覆蓋在工件表面上，形成一層高硬度、高耐磨性和抗腐蝕性的強化層，顯著提高被強化工件的使用壽命。
電火花表面強化工藝過程
電火花表面強化工藝過程包括強化前準備、實施強化和強化後處理三個方面。強化前首先應了解工件材料硬度、表面狀況、工件條件及需要達到的技術要求，以便確定是否採用該工藝；其次確定強化部位並清洗乾淨；最後選擇設備和強化規範。
實施強化該工序是強化工藝的重要環節，包括調整電極與工件強化表面的夾角，選擇電極移動方式和掌握電極移動速度等。強化後處理主要包括表面清理和表面質量檢查。
優點
(1)設備簡單造價低。使用的小型電火花塗敷機,主要由脈衝電源和振動器兩部分組成，沒有傳動機構、工作檯等機械構件,攜帶方便使用靈活，設備投資和運行費用都很低。
(3)電極材料消耗極少，可以根據需要選用電極材料。對於沉積設備、模具以提高耐磨性為目的的沉積，可選用YG類硬質合金，能形成高硬度、高耐磨、抗腐蝕的沉積層。而以修復機器零件已磨損部位為目的沉積，可採用碳素鋼、紫銅、黃銅等材料作為電極，這些材料來源比較廣，而且材料消耗量也很少。
(4)局部加熱耗電少，處理件不受尺寸限制，可對零件、設備表面施行局部沉積，也可對一般幾何形狀的平面或曲面進行沉積，比如刀具、模具和機械零件，特別適用於大件的局部處理。
(5)高能量密度加熱，心部組織與性能無變化，處理後零件無變形。
