与其它常见的表面处理技术相比，如电镀，热喷涂，常规表面化学
热处理等。电火花强化技术的优点可以归纳为以下几点：
1.设备简单，操作容易，不需要专业操作人员。 2.热输入较小，被强化的工件基体不会产生整体退火或热变形。 3.强化层与基体冶金结合，结合强度较高，不会发生剥落现象。 4.工艺参数可控，电极材料选择范围广。 5.应用范围广，对于一般几何形状的平面或曲面均可进行强化。
3、脉冲频率：脉冲频率主要影响强化层的表面致密度，当脉冲频率提高 时，单位时间内放电次数增多，每次过渡的电极熔融颗粒变小，所获的 强化层致密度将提高，光洁度增加，同时也可在一定程度上提高硬度。 但是对于给定的电规准，脉冲频率不可过大，否则可能造成电容器充电 不足或放电不完全，从而降低强化层厚度。 4、强化时间：强化时间对强化层影响较为复杂。在某一最佳强化时间之 前，强化层厚度随强化时间增加而增大，且强化层组织较均匀、致密， 这是因为在强化初期，电极材料向基体过渡量较小，强化层较薄，尚未 完全覆盖工件表层，故表面存在的缺陷也很少，表面质量较好。当强化 时间超过这最佳强化时间的后强化层厚度增幅放缓，且表面粗糙度显著 提高，这是因为随着电极熔滴不断向工件沉积，强化层表面的强化点和 电蚀凹坑会不断叠加，加上强化过程一般由人手工操作，也会使熔滴涂 覆不均匀性增加，故表面粗糙度升高。但是进一步增加强化时间，粗糙 反而又会下降，其原因是强化层表面凸起的较大颗粒与电极间的间距相
强化的物理化学过程
1、超高速淬火 类似于焊接，电火花强化也是一个快速加热，快速冷却的过程。电 火花放电过程十分短暂，但是在瞬间可以释放出大量的热能，使得工件 表面很小的面积熔化以及部分气化。火花放电结束后，被加热的金属部 分在周围冷的金属以及冷的气体介质中，会快速冷却，发生高速淬火。 2、渗氮、渗碳 在电火花放电通道区域内，温度很高，空气中的氮分子呈原子状态， 与受高温熔化的金属有关元素化合成高硬度的金属氮化物，如氮化铁、 氮化铬等。如若在强化过程中采用气体保护（如氩气），则生成的氮化 物将大幅减少。另外来自石墨电极或周围介质的碳元素也会形成金属碳 化物，如碳化铁、碳化铬等。
日本从 1960 年代初开始研究电火花强化技术，并从 1990 年代开始取得较 大发展，研制成功了 SPARKDEPO电火花强化设备，该设备采用旋转电极， 功率较大，与传统的振动电极式强化设备相比，强化层厚度明显增加，且 强化层表面较均匀平整。 电火花表面强化技术1960年代中期在我国得到推广使用。1977 年苏 州电加工研究所研制成功振动电极式D91系列电火花强化设备，在刀具表 面强化、模具量具表面修复和机器零件的微量修补方面得到应用，取得了 良好的经济效益。1990 年以后随着人们对电火花强化理论研究的更加深 入，该技术得到了进一步发展，清华大学、西北工业大学、太原理工大学、 沈阳工业大学、中国矿业大学等学者分别研制出了多种电火花强化设备， 并进行了一系列实验研究工作，但上述强化设备大多只限于单机操作，利 用率不高，应用范围不广，加工效率较低。中国农业机械研究院和哈尔滨 工业大大学联合根据自适应控制原理，用IGBT作为控制开关元件，以旋 转电极代替振动电极，研制出了一种新型脉冲放电电火花表面强化设备， 使放电能量大幅度提高，强化过程稳定可靠，可以获得高质量强化层。但 设备整体电路复杂，价格较为昂贵，影响了其大面积推广使用。
5、电容：在其他条件一定时，增大电容的容量，强化层的厚度将增大。 因为在强度过程中，增大电容值，放电电流的脉冲宽度增大，从而放电 过程中的平均电流也增大，所释放的能量也随之增大，进而使强化层变 厚。但是电容量增大，过渡的电极熔滴尺寸也变大，这会使强化层表面 粗糙提高。当电容量增加到一定值时，强化层厚度增速将放缓，直至停 止。
3、工具电极材料的转移
电火花放电过程中电极材料会熔化并转移到工件表面，在高温和电极
压力的作用下，熔融材料之间相互扩散，形成合金化的强化层。
3、工艺特性
1、电极材料:电极材料对工件表面强化效果的影响很大。电火花表面 强化层与基体结合力较强，所以电极材料的选择主要从材料表面所需 要达到的功能方面来考虑。如对机器磨损部位进行微量修补，可选用 碳素钢、黄铜等价格便宜的材料即可。如需在刀具表面获得高硬度， 采用硬质合金作为工具电极要比采用铬锰作为工具电极所得的强化层 硬度更高。 2、放电电压：当其他参数一定时，随着放电电压的提高，所得的强 化层厚度也随之增大。这时因为在强化过程中当放电回路阻抗稳定时， 放电电压增大，放电电流也增大，产生的能量也就越大，则单位时间 内熔化的电极材料变多，故强化层变厚。
电火花强化技术主讲人：Leabharlann 2012-12-61
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发展概况
强化原理 工艺特性 设备种类
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应用领域
1、电火花强化技术的发展
电火花强化理论最早是由前苏联学者拉扎连科在1943年提出，前苏 联中央电气科学研究院于1950年成功研制出了уир系列电火花表面强化机， 使该技术开始在工业上得到应用。但由于其工作效率极低，强化层太薄， 在实践中应用效果不佳。在1964年又研制出了ЭФИ系列电火花强化机， 分手工和机械操作两种类型，这种强化机在机器制造、工具、仪器等工 业领域得到广泛应用，并取得了较好的效果。欧美从 1950 年代后期开始 研究电火花表面强化技术，并研制出强化机系列产品，如英国的 SPARCARD，美国的 TVNGCARB220 等。保加利亚专家提出采用独立式 脉冲电源的非接触强化思想，并研制出了ЕЛΦА 系列强化机，这些设备 应用于刀具和模具的表面强化，其功率小于200W，为手工操作。1964年， 摩尔达维亚科学院应用物理研究所及其所属实验工厂在上世纪七十年代 生产出了采用可控硅（SCR)和晶体管（GTR)脉冲发生器的新型电火花强 化机，改变了合金化的控制方法。
2、电火花强化原理
电火花强化技术（Electrical Discharge Hardening)，它是 一种表面处理技术，其原理是通过电火花放电将电极材料熔 渗到工件表层，并与工件表层金属发生合金化作用，以得到 结合牢固的强化层。电火花强化技术有时也称为电火花沉积， 电火花堆焊等。
电火花表面强化原理示意图