1Cr13不銹鋼材料電火花表面強化技術的研究.pdf

1、電火花表面強化是直接利用電能的高能量密度對工件表面進行強化處理的工藝方法。通過電火花放電作用，將作為電極的導電材料熔滲進金屬工件的表面，從而形成合金化的表面強化層，使工件表面的物理、化學和機械性能得到改善，并可在保持基體金屬原始性能的前提下修復工件的表面損傷。本文針對水輪機過流部件磨蝕嚴重這一問題，開展水輪機葉片用1Cr13不銹鋼材料電火花表面強化技術的研究，該項研究工作對提高水輪機葉片的表面抗磨蝕性能及使用壽命具有重要的意義。

2、　　本文對課題的研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀作了比較全面的綜述，對電火花表面強化層的形成規(guī)律及其影響因素進行了深入研究，得到了電極-工件重量、強化層厚度及強化層表面形貌隨強化時間、電極材料以及電參數(shù)的變化規(guī)律。結果表明，通過選擇和控制強化工藝參數(shù)（放電電壓、電容、脈沖頻率、峰值電流、脈寬及強化時間等）可以在保證強化層厚度的前提下，有效地提高強化效率和強化層質量。
　　綜合考慮實際放電過程中存在的熔融、氣化等復雜相變現(xiàn)象，熱源半徑時變性以及熱

3、流密度不等幅性等因素對電火花表面強化過程的影響，采用等效比熱法處理電火花表面強化過程中的相變潛熱問題，應用APDL參數(shù)化編程完成對時變不等幅的單脈沖電火花放電熱源的加載，建立了電極融滴在工件表面涂覆過程的有限元仿真模型，實現(xiàn)了對單脈沖電火花強化區(qū)域溫度場及熱應力場的數(shù)值模擬。系統(tǒng)地分析了溫度場及熱應力場隨時間的變化規(guī)律，為電火花表面強化工藝方法的選擇和控制提供了理論依據(jù)。
　　利用掃描電子顯微鏡和X射線衍射儀對強化層的金相組織、元