微细电火花加工用脉冲电源技术的基础研究

在微细电火花加工中，使用RC放电回路容易得到数十至数百纳秒的窄脉宽电流，但RC放电回路由于向电容器充电所需时间而不能得到很高的放电频度，严重影响其加工效率。为此，本研究开发了微细电火花加工用晶体管式脉冲电源，并对其加工特性进行了评价，找出了适合于微细电火花加工的晶体管式脉冲电源。实验结果表明，自振式晶体管脉冲电源因其加工速度慢并不适于微细放电加工。通过开发等脉宽晶体管脉冲电源，可实现脉宽80ns的放电电流，与传统的RC放电回路相比，加工速度可提高2至3倍。     

电火花微细加工的工艺研究

本文以工艺试验为基础，结合电火花放电机理、固体材料的传热理论，研究了微能脉冲放电波形与加工表面形貌的关系及脉冲能量在工件与电极上的分配。     

脉冲放电对Pb—Sn合金凝固组织影响的研究

研究了两种脉冲放电（简称ＰＥＤ）方式下Ｐｂ－６０ｗｔ－％Ｓｎ合金的凝固组织，发现在大容量脉冲放电处理的条件下，富Ｐｂ初生相树晶“破碎”，变成粒状晶，而在小容量压连续脉冲放电处理的条件下，共晶晶粒沿电极方向拉长，共晶片沿电极方向生长，并且共晶片间距减小，最后，本文对脉冲放电影响金属凝固组织的机制进行了探讨。     

微尺度条件下的单脉冲电火花放电特性

借助高频微能脉冲电源研究了微尺度条件下单脉冲电火花放电加工的材料去除特性及放电特性,对放电能、放电凹坑半径及热影响区半径进行了统计分析,并讨论了其随放电持续时间的变化趋势。结果表明:放电维持电压、放电电流与放电持续时间和开路电压无关,单个脉冲的放电能量与放电持续时间成正比;随着放电持续时间增加,放电凹坑半径先迅速增大后缓慢增大,最后趋于平缓,热影响区半径先迅速增大后持续缓慢增大。研究结果具有一定的应用价值。     

超声频间隙脉冲放电加工的放电特性和加工特性的理论研究

本文对超声频间隙脉冲放电加工的放电特性和加工特性进行了详细的理论研究。研究结果表明：超声频间隙脉冲放电加工的放电电流和电压特性与一般的电火花加工是不同的。并且加工效率高于普通电火花加工的效率，而其加工表面粗糙度和加工形状精度接近于普通电火花加工的表面粗糙度和加工形状精度。     

超声频间隙脉放电加工的放电特性和加工特性的理论研究

本文对超声频间隙脉冲放电加工的放电特性和加工特性进行了详细的理论研究。研究结果表明：超声频间隙脉冲放电加工的放电电流和电压特性与一般的电火花加工是不同的。并且加工效率高于普通电火花加的效率，而其加工表面粗糙和加工形状精度接近于普通电火花和加工的表面粗糙度和加工形状精度。     

制备结晶氮化薄膜的方法及装置

本发明是一种制备结晶氮化碳薄膜的方法及装置。其方法是：在氮气氛下，用脉冲电弧放电方式，将溶液在常压和脉冲电压2～30kV下，诱导电极产生脉冲电弧放电，使溶液电离成含碳、氮的等高于体，冲向并沉积在基板上，制得结晶氮化碳薄膜：该装置设有脉冲电弧放电的机构及高压和电弧产生电路：该机构包括基板和与之相连的电加热器，基板、电加热器和电极位于半密封箱体腔内，基板在电极的下方或四周；设有2条带有控制阀的管道，分别是通氮气和溶液的管道，     

电火花烧结制品中金刚石表面不同镀层对其性能的影响

本文研究了表面镀覆Ti及Ti Ni的金刚石在电火花脉冲放电烧条件下表面镀层与镀层之间、镀层与金属颗粒之间的放电及熔焊现象，镀层对制品抗折强度及颗粒出露高度的影响。研究表明，表现具有金属性质的镀覆Ti及Ti Ni镀层金刚石能够参与粉末冶金过程中的脉冲放电烧结，增加了金刚石颗粒与基体金属的把持能力，从而大幅度提高了制品的抗折强度及颗粒出露高度，进而大幅度提高了金刚石工具的寿命及锋利度。     

双极性脉冲的放电特性及其电火花加工效果

提出双极性脉冲放电加工,似乎不合电火花加工常理,但是,我们赞同关于单次脉冲放电的多通道移动理论和实验结果。本文提出了采用没有间隔停歇时间的双极性脉冲参数的试验研究结果,阐述了双极性脉冲的放电特性及其特殊的工艺规律,并提出了放电通道的两种移动变化模型。研究认为,双极性重复脉冲放电通道具有移动变化的特征,采用反向脉冲来控制工作脉冲放电的空间移动分布,使放电间隙状态相对稳定,并在铜电极表面产生形成石墨化炭膜的“复盖”效应,从而导致较好的加工效果。     

45钢脉冲放电超快速加热淬火

利用电容器组脉冲放电装置对45钢施行快速加热淬火，加热速度可达10^6℃/s，功率密度可达10^5/cm^2，试验表明，脉冲放电淬火法是实现超快速加热的好方法，具有一定的实用价值。     

脉冲放电表面强化工艺及强化层性能研究

采用自行研制的新型脉冲放电表面强化设备，以ＹＧ８为电极，４５钢为基体进行了强化试验，探讨了电参数，强化时间与涂层性能之间的关系，用显微硬度计和Ｘ射线衍射仪测定了涂层硬度及其结构，通过磨损试验研究了涂层的耐磨损性能。磨损试验表明，通过脉冲放电表面强化，材料的抗磨损性能大为提高。     

脉冲放电表面强化工艺及强化层性能研究

采用自行研制的新型脉冲放电表面强化设备，以YG8为电极、45钢为基体进行了强化试验，探讨了电参数、强化时间与涂层性能之间的关系，用显微硬度计和X射线衍射仪测定了涂层硬度及其结构，通过磨损试验研究了涂层的耐磨损性能。磨损试验表明，通过脉冲放电表面强化，材料的抗磨损性能大为提高。     

铝合金板材电磁脉冲包边成形工艺的数值模拟

为了探讨基于电磁脉冲成形(EMF)的铝合金包边工艺的可行性,通过数值模拟研究了在不同的翻边长度、磁脉冲放电电压、线圈与板材之间距离的条件下,6014-T4铝合金板材的电磁力分布、磁感应强度以及弯曲变形规律。最后,通过实验对数值模拟结果的准确性进行了验证。实验结果表明:翻边长度越大、磁脉冲放电电压越大、线圈与板材之间的距离越短,铝板获得的磁脉冲驱动力越大,铝板弯曲变形程度越大;当磁脉冲放电电压低于2. 0 k V时,铝板预包边角度不足,而当磁脉冲放电电压过高时,铝板与预包边凸模碰撞而引起回弹,说明电磁脉冲放电能量必须与预包边凸模角度相匹配。     

高功率脉冲磁控溅射沉积原理与工艺研究进展*

高功率脉冲磁控溅射技术是一种峰值功率超过平均功率2个量级、溅射靶材原子高度离化的脉冲溅射技术,作为一种新的离子化物理气相沉积技术,已成为国际研究的热点,有关高功率脉冲放电、等离子体特性、薄膜及其工艺等方面的研究进展十分迅速。文中从高功率脉冲磁控溅射的原理出发,介绍10多年来高功率脉冲电源的发展,从高功率脉冲放电等离子体特性与放电物理、等离子体模型,以及沉积速率和薄膜特性等方面综述技术的研究进展。     

新型同步脉冲电源设计

设计了一种新型同步脉冲电源，它利用变化的间隙调制直流电源击穿间隙、产生同步放电，再由ＶＭＯＳ开关管适时、适度地切断放电电流，形成与超声波加工同步的连续放电脉冲。这种脉冲电源，同步放电脉冲产生可靠，对超声波发生器功率不做特别要求，脉间、脉宽可以在线设定、调整。在原理介绍之后讨论了实现同步加工的时间控制条件     

SiC/Al功能梯度材料的电火花多脉冲温度场仿真

为探索Si C/Al功能梯度材料的电火花加工特性,建立了电火花加工连续多脉冲放电温度场仿真模型,开展了连续多脉冲放电蚀除动态模拟仿真研究,应用生死单元法分析了放电凹坑位置的随机分布情况,研究了峰值电流、脉冲宽度对放电凹坑和材料去除率的影响规律,并进行了实验验证。结果表明:随着峰值电流和脉冲宽度的增大,材料去除率逐渐提高,仿真结果与实验结果具有相同的变化趋势;误差分析显示,理论值与实验结果最大误差为9.84%,最小误差为5.10%。     

脉冲电磁场效应对2195铝锂合金力学性能的影响及机理

基于试样不发生形变的脉冲电磁场效应实验装置，研究了脉冲电磁场效应对应变量为0.09的退火变形态2195铝锂合金力学性能和微观组织的影响规律及机理。发现脉冲电磁场效应对材料维氏硬度呈现阶梯影响规律。当放电电压低于临界电压(13 kV)时，试样的维氏硬度随放电电压的增加而降低，相对退火变形态试样降低达8.1%,脉冲电磁场对试样产生软化效应。当放电电压高于临界电压时，脉冲电磁场的软化效应与硬化效应趋于动态平衡。通过微观组织表征，发现脉冲电磁场效应可以促进材料第二相溶解，其平均尺寸和面积分数分别相对退火变形态试样降低8.8%和13.9%;脉冲电磁场效应影响材料位错演变，脉冲电磁场效应使得材料位错密度从退火变形态试样的2.37×10¹⁴ m^-2降低至1.42×10¹⁴ m^-2。此外，阐明了脉冲电磁场效应下材料软化和硬化现象的来源及机理，揭示了涡流软化效应和磁致应力硬化效应对位错、第二相及维氏硬度演变的影响机理。     

电火花精微加工放电间隙测量与分析

对电火花精微加工放电间隙进行了测量,得出了放电峰值电流ie、脉冲宽度ti、脉冲间隔to等电参数对放电间隙值的影响规律。     

高效节能电火花加工脉冲电源的研究进展

高效节能电火花加工脉冲电源采用储能元件——电感替代限流电阻，采用开关稳流电路和电流闭环PWM控制技术，实现了脉冲电源输出电压和放电电流的控制，大幅度提高了脉冲电源的电能利用率。     

银添加剂对贮氢合金电极性能的影响及机理

用恒电流充放电和脉冲放电方法研究了含银添加剂对富镧AB5型贮氢合金电极电化学性能的影响。结果表明Ag添加剂加快了氧的电化学复合速度，延长了贮氢合金的使用寿命。含银添加剂MH／Ni电池在-20℃和55℃下的1C放电容量、循环寿命和高倍率(5C，10C，15C，20C)脉冲放电性能均高于空白电池。对不同温度下的含银添加剂MH电极进行了电化学阻抗谱和循环伏安实验，分析认为MH电极在25℃与55℃下的高倍率放电性能受氢扩散控制，而在0℃下则受电极表面的电子转移控制。