宋夕超,张建华,董春杰

(山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点试验室,山东 济南 250061)

混粉电火花表面强化技术通过在加工液中混入可作为强化相的粉末,利用铜电极直接进行表面强化,克服了固体电极、粉末压结体电极和粉末烧结体电极等在电火花表面强化中电极损耗严重、强化精度低、电极制造困难、强化费用高等缺点[1]。

国内外学者在混粉电火花加工和强化方面已进行了相关研究。Furutani等[2]使用直径1mm的铜棒作为工具电极,在工作液中混入Ti粉实现工件表面强化。研究结果表明,电火花表面强化层的形成主要受电流和脉宽的影响,大能量下则主要表现为工件材料的去除。电火花表面强化处理得到强化层的硬度能达到2000 HV,但强化表面粗糙度差,表面形貌差。Yan等[3]在工作液中混入铝粉和铬粉对混粉电火花表面强化进行了较系统的研究,结果表明,电介质中添加铝粉和铬粉能增大放电间隙,减小单次放电的能量,改善电火花加工表面性能。加工过程中粉末迁移、渗透到加工表面,使强化层的耐腐蚀性和表面强度都得到提高。

已有的相关研究表明,辅助超声振动对电火花加工和表面强化都有积极的作用。Kremer等[4]研究发现在电火花加工过程中,超声振动的泵吸作用能加速工作液循环,缩短加工时间,电极之间较大的交变压力会使有效放电增多、电火花加工影响层减小,且超声振动使两极之间的放电稳定性增强。董春杰等[5]采用硅电极进行超声振动辅助电火花表面强化,研究了超声振动对强化层的影响。……