電火花表面強(qiáng)化技術(shù)是一種具有獨(dú)特優(yōu)勢的材料表面技術(shù)，其在機(jī)械零部件表面改性和表面修復(fù)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，對各種裝備零部件表面性能要求越來越高。在高溫、高速、高壓、重載和腐蝕介質(zhì)等條件下，零部件材料的破壞往往自表面開始，即磨損、腐蝕、高溫氧化等，表面的局部破壞經(jīng)常是整個零部件失效，最終導(dǎo)致整個裝備癱瘓。
電火花強(qiáng)化是一種低應(yīng)力、低變形的表面強(qiáng)化工藝。采用電火花沉積技術(shù)對工件表面進(jìn)行強(qiáng)化處理可延長工件的使用壽命，減少資源消耗，具有很高的節(jié)能環(huán)保意義。電火花表面強(qiáng)化技術(shù)是直接利用電能的高能量密度對金屬表面進(jìn)行強(qiáng)化的工藝，它是通過電火花放電的作用，把作為電極的導(dǎo)電材料熔滲進(jìn)金屬工件的表層，從而形成合金化的表面強(qiáng)化層，使工件表面的物理，化學(xué)性能和力學(xué)性能得到改善。例如：采用WC、TiC等硬質(zhì)合金電極材料強(qiáng)化高速鋼和合金工具鋼材料的工件，強(qiáng)化表面能形成顯微硬度1500HM以上的耐磨，耐蝕和其有紅硬性的強(qiáng)化層，使工件的使用壽命明顯提高，電火花強(qiáng)化層與基體的結(jié)合非常牢固，不會發(fā)生剝落。因為強(qiáng)化層是電極和工件材料在放電時的瞬時高溫高壓條件下重新合金化而形成的新合金層，而不是電極材料簡單的涂覆和堆積，而且合金層與基體金屬之間具有氮元素等的擴(kuò)散層，該工藝已廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源、軍事、核工業(yè)、汽車、電力、冶金、礦山以及精密機(jī)械零部件的表面強(qiáng)化。使工件具有高硬度、高耐磨性、高疲勞強(qiáng)度、高耐磨蝕性和抗氧化、耐高溫、耐燒蝕等特殊性能。
通過大量的強(qiáng)化實驗從強(qiáng)化的設(shè)備和工藝得出以下幾點規(guī)律：
1. 強(qiáng)化層的厚度與點擊的物理特性有很大的關(guān)系。熔點高、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性好的材料涂層增厚困難，在選擇強(qiáng)化材料時要考慮這一點。
2. 強(qiáng)化層的厚度與設(shè)備參數(shù)有密切關(guān)系，適當(dāng)提高電壓值、電容量等對提高強(qiáng)化層的厚度有利。
3. 強(qiáng)化層的厚度與強(qiáng)化時間有關(guān)系，用氣體保護(hù)時，涂層的表面質(zhì)量較好，涂層比較均勻、連續(xù)、致密度高，質(zhì)量較好。
工件表面強(qiáng)化層的厚度和質(zhì)量與哪些因素有關(guān)：
1.采用的電極材料比較適合強(qiáng)化要求。
2.設(shè)備的電壓值與功率的變化有利于電極材料的電蝕和過渡
3.使用氬氣保護(hù)可以有效的防止電極材料的氧化，有利于電極材料的均勻過渡，有效的改善涂層的表面質(zhì)量。
4.電極采用旋轉(zhuǎn)方式，相對于傳統(tǒng)設(shè)備的電極振動方式具有較大的優(yōu)勢，因為后者獲得涂層為電極材料的點堆積，涂層的連續(xù)性，均勻性很難得到保證；而電極旋轉(zhuǎn)時，電極與基體之間為線接觸，乃至于面的接觸，得到涂層為連續(xù)涂層。
電火花表面強(qiáng)化層的硬度在很大程度上由電極材料決定的，采用鈷鉻鎢合金電極進(jìn)行強(qiáng)化時，獲得的表面白亮層的硬度明顯要比基體材料的高，這表明可以采用合適的電極材料來獲得各種性能的涂層，以滿足對表面涂層的不同要求。作為水輪機(jī)的用戶，電站對運(yùn)行中的水輪機(jī)通流部件，特別是轉(zhuǎn)輪的汽蝕破壞，是當(dāng)前水輪機(jī)運(yùn)行中最突出的問題，采用有效的汽蝕防護(hù)措施，均可以減少因汽蝕破壞而引起的水輪機(jī)效率下降所帶來的電能損失；延長檢修周期、縮短檢修時間和降低檢修費(fèi)用、減少因停機(jī)檢修所帶來的電能損失，避免或降低因汽蝕引起的噪聲的機(jī)組的不穩(wěn)定。采取有效的防護(hù)措施，以提高水輪機(jī)的汽蝕性能。
運(yùn)行中的水輪機(jī)汽蝕的防護(hù)方法，主要從兩個方面著手，對易受汽蝕破壞的部件采取保護(hù)、消除或減輕產(chǎn)生的汽蝕破壞的根源。經(jīng)過反復(fù)的實踐探索出許多汽蝕防護(hù)的措施，并在一些電站取得了一定的效果。這些措施包括沉積金屬陶瓷、金屬防護(hù)層……。
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