新型电火花表面强化机的研制＊

王洪祥，余兵涛

（哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江　哈尔滨　１５０００１）

摘　　要：现有电火花表面强化的设备大多是手工操作的小功率设备，效率低，强化层薄且均匀性差。本文针对现有设备表面强化质量

较差的问题，详细介绍了一种新型电火花表面强化机的工作原理，各单元电路的组成及整个系统工作过程。新型电火花表面强化机采用无触点开关作为开关元件来控制火花放电，并采用旋转电极方式和氩气保护系统，工作稳定可靠，可达到较好强化质量。

关键词：电火花表面强化；无触点开关；旋转电极；氩气保护

中图分类号：ＴＰ２９　　　　文献标识码：Ｂ　　　　文章编号：１００３－７２４１（２０１１）０１２－００７８－０３

Development of an Instrument Applied in EDM

Surface Strengthening

WANG Hong-xiang, YU Bing-tao

（　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｈａｒｂｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｈａｒｂｉｎ　１５０００１　Ｃｈｉｎａ　）

Abstract: Presently,the equipment used for EDM surface strengthening are mostly manual and low-powered, the efficiency is low

,the strengthen layer is thin and the uniformity is poor. Aiming at the low strengthen quality of the equipment, theworking principle of a new type instrument is introduced in this paper, and the circuit of each unit as well as the workingprocess of the system are described. The instrument uses non-contact switch as switching elements to control the sparkdischarge, and uses rotating electrode and argon protection system, the working process is stable and reliable and canachieve a higher strengthen quality.

Key words: EDM surface strengthening; non-contact switch; rotating electrode; argon protection

１　　引言

电火花表面强化工艺是是一种低应力、　低变形的表面强化工艺，它直接利用具有高能量密度的电能对工件表面进行强化处理，通过火花放电作用将作为电极的导电材料熔渗进金属工件表层，形成合金化的表面强化层，从而使工件的物理、化学和机械性能得到改善［１－２］。采用电火花表面强化技术对工件表面进行强化处理，可延长设备的使用寿命，减少资源消耗，具有很高的节能环保意义。该技术广泛的用于轴类、叶片等零件的修复，例如汽轮机大轴划伤将会导致漏气，可采用电火花

强化的方法，将其缺陷堆平，再磨光修理即可重新使用。电火花表面强化过程中因为产生热量很小，所以不会引起工件的组织变化［３－４］。

现有的电火花强化设备大多都是手工操作，功率小、效率较低、强化层薄、均匀性差、加工过程不稳定，很难达到要求的强化质量［５］。本文研制的电火花表面强化机旨在解决这一问题，设备采用由固态继电器和单相可控硅构成的无触点开关控制充放电过程，提高了脉冲放电的频率和稳定性；采用旋转电极，保证涂层的均匀连续性，同时提高了强化效率；采用氩气保护系统保护火花放电强化过程，以防止电极材料的氧化，有利于电极材料的均匀涂覆，有效地改善强化层的质量。

＊基金项目：哈尔滨市科技创新人才研究专项资金项目资助（编号２０１１ＲＦＸＸＧ００５）收稿日期：２０１１－０９－１９