电火花沉积堆焊技术的国内外应用现状

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1、第九届国际热喷涂研讨会论文第十届全国热赜涂年会论文(1TSS’2006)(CNTSC’2006)电火花沉积／堆焊技术的国内外应用现状汪瑞军黄小鸥(中国农机院表面工程技术研究所北京100083)。摘要电火花沉积／堆焊技术是先进的节能、节材、环保的表面工程技术之一．本文综述其在金属材料的表面改性，工件表面缺陷的修复以及实现基体材料表面的异种材料罐焊三方面的应用事例，旨在更多地介绍这一实用技术的应用现状，并希望引起更多新领域用户的关注．关键词电火花沉积电火花堆焊实用技术应用Applicationstatusofelectrosparkdeposition／w

2、eldingtechnologySurfaceEngmeeringTechnologyInstituteofCAAMSWangRuijun，HuangXiaoouAbstractElectrosparkdeposition／weldingtechnologyisoneoftheSurfaceengineeringtechnologieswhicharesavingenergySOUrCeS．savingmaterialandprotectiveenvironment．nispapermadeasummaryofapplicationexamplesof

3、surfaceamendatoryperformanceinmetalmaterial，therehabofsubstratesurfaceandrealizationofdisparatematerialweldingonsubstratcmaterialsurfaceatthreeaspects．Itaimedatintroducingtheapplicationactualityofthisappliedtechnology,andexpectingtoariscattentionofmostusersinnewfieldsKeyword：ele

4、atrosparkdepositionelectrosparkweldingapplicationO前言作为表面工程技术重要组成的电火花沉积／堆焊技术，以其独特的工艺特点，如强化过程中热输入量低，强化层与基体间冶金结合，容易实现异种材料间的沉积／堆焊．电极材料容易选择等，近年在航空航天、能源、军事、核工业、汽车、电力、医疗、冶金、矿山以及精密机械零部件制造／修复等领域得到快速的推广应用。其创造出的巨大经济效益和社会效益，充分验证电火花沉积／堆焊技术是先进的节能、节材、环保的表面工程技术之一。电火花沉积／堆焊技术在众多领域的应用，可归类在三大方面：(1)

5、金属材料的表面改性。指对基体材料表面的耐磨、耐热、耐腐蚀、抗疲劳等特性的改变或提高。(2)工件表面缺陷的修复。主要指在精密机械零部件表面的划痕、超差等方面的尺寸恢复。(3)实现基体材料表面的异种材料堆焊。1．金属材料的表面改性金属材料表面改性工艺的应用是近年来表面工程技术的重要发展方向，在节能、节材等方面具有重要意义。电火花沉积／堆焊技术在这一方面已经取得了大量应用实例。90年代后期，中国农机院表面工程技术研究所研制的大中系列电极旋转式的电火花沉积／堆焊设备在中国大陆得到了应用“1。利用这一系统将92WC一8Co作为电极材料对铝压铸模具型腔表面强①本文

6、通讯联系人；汪瑞军(中国农机院表面工程技术研究所北京100083)·56·第九届国际热喷涂研讨会论文第十届全国热疃涤年会论文(ITS$，2006)CNTSC’2006)化层改性，大大提高了型腔表面抗铝液热疲劳蠕变的性能”1。1999年CaroleReignier在TWI上发表文章，描述应用电火花强化工艺在金属表面制造强化层结果，并也认为这一技术在铝压铸模具制造方面具有广泛应用前景”’。电火花沉积工艺还应用于冷冲模、客车大型模具、金属压印模、弯曲模、塑料模具、铸型模等各种模具的型腔表面改性强化。应用显示，改性强化后的工模具耐用度提高了2倍以上⋯。图l、图

7、2是采用电火花沉积工艺表面改性后的工模具图片”“’。此外，电火花沉积／堆焊工艺在提高拉刀、车刀、钻头、铰刀、拉力试验夹持等工具使用寿命方面也有突出表现，强化后的刀具使用寿命均能提高3倍以上“1。圈1铝压铸模具型胜表面沉积囤2拉延模具型腔表面沉积强化2003年，国内某航空发动机公司与中国农机院表面所合作，采用大中系列电火花堆焊系统在飞机发动机叶片榫槽处(Ti台金)成功制造高可靠性耐微动磨损的强化层，太大提高发动机叶片的使用寿命⋯。在核反应堆建设中，美国哈佛工程开发实验室的Johnson等人利用电火花沉积工艺对快中子增殖反应堆的关键部件表面改性强化，改善部

8、件表面的耐磨性、耐腐蚀性．并有效减少放射性核物质扩散”。冶金行业中，轧辊的主要失效形式是磨损。