钛合金表面电火花沉积强化研究现状

介绍了电火花表面沉积工艺的基本原理和技术特点，以及国内外电火花沉积技术在钛合金表面强化领域的研究现状。在钛合金表面进行电火花沉积，可得到具有高硬、耐磨、耐高温氧化、低摩擦系数的特殊表面涂层。虽然电火花表面强化技术具有特殊的强化效果，但存在着电火花强化层的表面粗糙度不容易控制、生产效率低、强化工艺不稳定的缺点。因此，今后要深入研究电火花放电机理，进一步提高强化效率，研究不同电极、基体材料的强化工艺。     

电火花沉积技术研究现状与展望

电火花沉积技术被广泛地应用于零部件表面涂层的制备与损伤的修复.简要介绍了电火花沉积技术的原理,概括了其进行表面强化与修复的优点.系统地讨论了电火花沉积技术主要工艺参数(电压、电容、比沉积时间和氩气流量)对涂层的沉积效率、形貌、缺陷、组织结构和性能的影响规律,其中热量的输入与释放速率是工艺参数对涂层制备产生影响的关键因素,低能量输入下易获得高性能的涂层,但沉积效率较低.针对电火花沉积技术自身裂纹与孔洞缺陷多、沉积效率低、制备涂层不均匀等问题,介绍了在沉积过程自动化、沉积原理优化、与其他技术复合方面做出的技术改进.其中,通过实现与其他表面强化技术的复合是进一步提高涂层性能的有效方式,将是未来研究的重点内容之一.随后,基于工程实际对高性能涂层的需要,介绍了电火花沉积技术在制备陶瓷、高熵合金、非晶涂层中的应用,电火花沉积技术快热急冷的特点,使其在制备涂层的过程中表现出极佳的细晶、非晶、固溶相形成能力.最后总结了电火花沉积技术存在的问题,并对其未来的发展方向进行了展望.     

一种用电火花结合离子束增强沉积复合改性钛合金表面的方法

本发明公开了一种用电火花结合离子束增强沉积复合改性钛合金表面的方法，包括下述步骤：在超声波作用下用有机溶剂清洗钛合金表面，清洗时间为5～10min；将经过时效处理后的钛合金用电火花表面强化器强化处理（电极材料为硅青铜或者YG-8型硬质合金），处理过程中用Ar气保护，Ar气流量为8L／min；用离子束增强沉积磁控溅射和多弧设备，在经过电火花强化处理过的钛合金表面用氩离子轰击清洗8～12min，沉积过程中也要用氩离子不断轰击已沉积的膜层，沉积用靶材为硅青铜。由于采用了电火花表面强化与离子束沉积结合方法，     

超声振动对电火花表面强化的作用

超声辅助电火花表面强化技术是电火花表面强化技术基础上发展起来的,将超声引入电火花表面强化可以得到质量更高的表面强化层.通过在45钢基体上添加超声振动,实现电火花表面强化过程,并据此研究超声对电火花表面强化技术的促进作用.结果表明,超声振动能够扩大电火花表面强化技术的强化层成形工艺区间,获得表面形貌更加均匀的强化层.同时...     

电火花沉积表面处理技术的应用进展

电火花沉积是一种具有独特技术优势,节能、省材、环保的新兴材料表面处理技术,不仅广泛应用于工具、模具、刃具、矿山、冶金、汽车、医用器材等一般工业领域,还可以应用到核反应堆、直升机和战机引擎等军工零部件的表面处理.介绍了电火花沉积技术的特点,通过典型事例介绍了该技术在耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、表面修复与改性方面的应用,分析了电火花沉积技术的应用现状,指出了国内在电火花应用和研究方面与国外的差距,并提出了促进我国表面技术研究者积极研究并大力推广应用的建议.     

转子材料电火花表面强化技术研究

电火花表面强化技术是通过电火花放电,将电极材料熔渗到基体材料表面,使该基材的表面物理化学性能和机械性能得到改善。针对传统的电火花表面强化技术存在强化效率低、强化层厚度较薄等问题,探讨了一种新型强化设备的强化特点和将来发展的方向。本文介绍了电火花表面强化技术的基本原理和工艺特点,概括了电火花强化设备、理论研究的发展和现状,分析了该强化技术的在机械、航空、船舶和电力行业的广泛应用并强调了在电力行业的重要应用尤其是汽轮机转子材料,并指出了其今后的研究方向和发展趋势。     

镁合金电火花沉积改性层性能及组织结构的研究

应用电火花沉积设备在AZ91D镁合金表面沉积纯铝涂层进行表面改性处理,研究了电火花沉积工艺参数以及前处理对沉积改性层性能和组织结构的影响;并结合扫描电镜、中性盐雾试验等研究手段对镁合金改性涂层的微观表面形貌、截面形貌、腐蚀情况以及显微硬度进行了分析和对比;同时,也对镁合金表面沉积纯铝涂层的沉积机理和沉积层改善基体耐腐蚀性、硬度进行分析与讨论。研究结果表明:电火花沉积工艺参数及预处理对AZ91D镁合金表面沉积纯铝涂层的组织结构、微观形貌特点有重要影响;电火花沉积工艺参数的降低以及沉积前对母材和电极的预热处理,涂层表面显微硬度较基材有了较大程度的提高;同时,强化层组织结构均匀致密、涂层厚度适中、涂层内部裂纹孔洞等缺陷明显降低,与镁合金基材相比,表现出较好的耐腐蚀性能。     

柔性钛电极电火花表面强化模具钢Cr12试验研究

介绍了利用柔性钛电极对模具钢Cr12表面进行电火花表面强化的方法及特点,测试了强化层显微硬度、表面粗糙度值,分析了强化层微观形貌、强化层成分及放电波形等.结果表明:经电火花表面强化的模具钢Cr12表面相对于基体硬度提高1.5倍以上.EDS图像显示钛及其氧化物沉积扩散到试件表面,形成均匀强化膜,强化表面能保持较低的表面粗...     

电极力对Cr12MoV电火花沉积YG6工艺影响

电火花沉积工艺自21世纪初开发以来,由于放电时间短,沉积层结合力强,被广泛应用于材料延寿及表面改性等领域.文中利用自动电火花沉积系统,结合高速摄像技术、金相分析技术,研究了Cr12MoV模具钢沉积YG6工艺过程,分析了电极力对沉积表面粗糙度、沉积效率的影响规律.结果表明,电极力是影响沉积层质量与沉积效率的关键参数,通过反复试验得到该工艺中的最优电极力参数为1.6 N,在此参数作用下,电火花放电形成了火花放电为主与短路放电为辅的放电形式,沉积效率高,表面粗糙度低.     

电极力对Cr12MoV电火花沉积YG6工艺影响

电火花沉积工艺自21世纪初开发以来,由于放电时间短,沉积层结合力强,被广泛应用于材料延寿及表面改性等领域.文中利用自动电火花沉积系统,结合高速摄像技术、金相分析技术,研究了Cr12MoV模具钢沉积YG6工艺过程,分析了电极力对沉积表面粗糙度、沉积效率的影响规律.结果表明,电极力是影响沉积层质量与沉积效率的关键参数,通过反复试验得到该工艺中的最优电极力参数为1.6 N,在此参数作用下,电火花放电形成了火花放电为主与短路放电为辅的放电形式,沉积效率高,表面粗糙度低.     

逆变式脉冲电火花表面沉积电源设计

根据电火花表面沉积工艺的特殊要求,研制了1台逆变式脉冲电火花表面沉积电源。详述了半桥逆变式主电路结构及工作原理,设计了以TMS320F2812为核心的数字信号处理电路及以AT89C52为核心设计的人机接口电路并介绍了软件设计流程。逆变式脉冲电火花表面沉积电源采用高频逆变技术、PWM脉宽调制技术实现调压以及电压电流双闭环控制技术,同时电源系统还设置了过/欠压、过流和过热保护,减小电源体积的同时大大提高了电源的稳定性、可控性以及可靠性。试验结果证明,所研制的逆变式电火花表面沉积电源波形控制性好,完全满足电火花表面沉积工艺的需求。     

镀锌钢板点焊电极的强化技术

镀锌钢板的电阻点焊可焊性较差,导致其点焊电极过早失效,因此,点焊电极的强化引起了广泛的重视.主要强化方法分为基体强化和表面强化.点焊电极通常是Zr、Cr等强化并经冷作硬化的Cu合金,通过Al2O3、TiB2、ZrO2等对基体进行弥散强化,或对基体深冷处理,或通过渗金属Ti、电刷镀Co、离子注入W、电火花沉积TiC、TiB2、TiN等对电极进行表面强化,可有效地提高电极的使用寿命.其中,电火花沉积TiC、TiB2涂层电极是一种新的电极表面强化技术,经过广泛工业应用效果显著.     

压铸模具的表面处理新技术

压铸模具的寿命问题一直都是压铸模生产中的难题之一。为提高压铸模具的表面性能，进而提高模具寿命，使得各种各样的表面处理技术日渐发展。文中将压铸模具的表面处理技术分为三个大类，并分别就NQN复合强化技术、稀土表面强化技术、激光表面强化技术、电火花沉积金属陶瓷技术、化学复合镀等新技术，进行了分析与讨论。可以预测，随着我国汽车工业的发展，压铸模具表面处理技术将会迅速发展。     

电火花沉积技术国内外研究现状

对近年来国内外电火花沉积技术的研究现状,主要就基础理论(放电方式和质量过渡规律)、强化层界面结合机理及强化性能的研究现状进行了归纳.希望此文能够为电火花沉积技术在国内的推广和应用提供借鉴.     

电火花沉积工艺对汽车用镁合金涂层结构及腐蚀性影响

应用电火花沉积设备在AZ91镁合金表面进行表面处理,研究了沉积工艺参数对沉积层性能及组织结构的影响,并利用扫描电镜、NaCl浸泡试验等研究手段对镁合金改性层的微观表面形貌、截面形貌、浸泡试样腐蚀产物进行分析;并对涂层改善基体腐蚀性的机理进行分析与讨论。结果表明:采用沉积频率200 Hz、空占比50%和35 V的沉积电压进行电火花沉积时,强化层的组织均匀、结构致密、涂层厚度适中、涂层内部孔洞、缺陷明显降低,与基材相比,表现出较好的耐腐蚀性能。     

一种 45 钢表面电火花沉积 WC 层的新方法

目的提出一种利用高速电火花小孔加工机床实现工件表面强化的新方法。方法基于电火花沉积理论,通过改变机床电极的极性,在45钢表面电火花沉积WC层,从沉积层的厚度、粗糙度和微观缺陷三个方面分析电流和脉宽对沉积层质量的影响。结果当脉宽为80μs,电流为7 A时,获得的沉积层厚为35μm,硬度达1000HV,无明显缺陷。结论 D703F高速电火花小孔加工机床更换极性后,能够进行表面沉积,适当调整工艺参数可以实现空气中放电沉积,并获得理想的沉积层。     

钛合金表面电火花沉积WC涂层的研究

以WC为电极,采用不同的电火花强化工艺,在钛合金表面制备了强化涂层。为了比较不同工艺条件下获得涂层的组织结构,确定最佳的电火花沉积工艺,通过金相、SEM、EDS等试验方法对涂层的微观组织结构进行了研究。结果表明,仅改变电火花沉积参数对获得性能优良的沉积涂层效果不明显,当复合超声加工,并且达到一定频率范围时,可以明显改善涂层质量。所获涂层是由基体中Ti元素与WC电极发生反应生成的反应涂层,涂层的主要成分是TiC、W和W2C。     

钛合金表面耐磨处理技术研究现状

钛合金具有比强度高,中高温性能好和耐腐蚀等显著优点,但其缺点是表面硬度低、耐磨性能差,为了提高钛及钛合金的耐磨性,有效地利用钛合金的优良性能。本文对钛合金表面耐磨处理技术的各种方法,如电镀、化学镀、热喷涂技术、化学热处理、气相沉积、离子注入、微弧氧化、激光表面合金化和激光熔覆、等离子喷涂、加弧辉光离子渗镀与双层辉光离子渗镀技术、表面纳米化技术、电泳涂装、钛合金表面电火花沉积强化技术、热扩散、液相沉积、离子轰击等等进行了综述。     

钛合金表面电火花沉积WC电极的粘连行为分析

电火花沉积工艺具有热输入小,工件变形小,操作简单方便,适于现场操作等特点,在航空、航天、能源、核工业、医疗机械等各个领域都得到了广泛应用.针对目前关于电火花表面沉积的许多理论问题还不是很清楚这一情况,研究了在TC1合金基体上采用WC电极沉积时的WC电极的表面粘连现象,以及沉积时间对电极粘连程度的影响.分析表明,粘连在阳极表面的合金化金属层是多层结构,这是在电火花强化过程中,通过旋转电极与基体之间间断的或多次的"阳极粘连"后产生的.电极粘连程度随时间增加而加重,该层由Ti、W、C、Al等元素组成,该层中发生了冶金反应,生成了TiC.     

TA2表面电火花沉积Zr/WC复合涂层特性及界面行为研究

目的通过在TA2表面进行电火花沉积改变其表面性能。方法采用电火花沉积技术,在基体TA2表面制备Zr/WC复合涂层,然后分别用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDX)、X射线应力分析仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机分析涂层的微观组织、化学成分分布、残余应力、显微硬度分布以及涂层的耐磨性。结果复合涂层连续、均匀,厚度约为50~80μm;涂层表面不平整,存在很多小坑和粘连,涂层内部有少量气孔和裂纹;复合涂层与基体的主要元素Ti、Zr、W之间发生相互扩散,并发生冶金反应;经过电火花沉积后TA2表面存在较大的残余应力,通过改变工艺参数可有效控制残余应力;复合涂层表面显微硬度值最高能达到960.5HV200g,约为基体的4倍;经过电火花沉积Zr/WC复合涂层的试样磨损量远远小于TA2试样,ε_w=4.1,沉积层的耐磨性比基体材料提高了3.1倍,经电火花沉积制备复合涂层后表面的耐磨性显著提高。结论在TA2表面电火花沉积Zr/WC复合涂层可以改善其表面性能。