[发明专利]一种集束电极电火花沉积加工多层膜的方法及装置

说明书

本发明提供了一种集束电极电火花沉积加工多层膜的方法及装置，所述方法包括在零件基体周围安装多个独立的电火花沉积单元，每个电火花沉积单元都包括由控制系统进行单独控制的集束电极，控制所述集束电极按照设定的速度与所述零件基体进行相对运动，所述多个电火花沉积单元按照顺序交替放电沉积或同时放电沉积，在所述零件基体表面形成所需的多层膜。

技术领域

本发明涉及一种电火花沉积技术，具体地说是一种集束电极电火花沉积加工多层膜的方法及装置。

背景技术

电火花沉积技术是利用两极(导电集束电极与零件表面)之间脉冲放电时极间产生的10000℃以上的高温熔化或气化电极材料，使熔融的电极材料在电磁力、重力、离心力等的作用下，过渡沉积到零件表面，在零件表面生成所需的沉积层，提高表面硬度及表面质量。

现有技术中，对导电零件进行集束电极电火花沉积以生成单一涂层和原位生成强化涂层为主，尚未有利用集束电极进行电火花多层膜制备和损伤零件的修复再制造等方面的报道。本发明在常规电火花沉积基础上进行了较大创新，实现了在零件表面生成多层膜及修复再制造方面的创造。

发明内容

本发明的目的是提出一种集束电极电火花沉积加工多层膜的方法，该方法工艺过程简单、设备成本低廉、加工过程足够稳定，并具有可制备某些特殊性能表面膜层，能有效提高零件表面质量和性能。

在本发明实施例中，提供了一种集束电极电火花沉积加工多层膜的方法，其包括：

在零件基体周围安装多个独立的电火花沉积单元，每个电火花沉积单元都包括由控制系统进行单独控制的集束电极，控制所述集束电极按照设定的速度与所述零件基体进行相对运动，所述多个电火花沉积单元按照顺序交替放电沉积或同时放电沉积，在所述零件基体表面形成所需的多层膜。

在本发明实施例中，所述集束电极的运动方式为直线或者与所述零件基体表面形状相吻合的空间曲线。

在本发明实施例中，所述集束电极为金属材料及其合金、半导体、导电陶瓷之一。

在本发明实施例中，选用相应的强化材料做集束电极，熔化电极材料，过渡沉积到零件表面，生成特种材料膜。

在本发明实施例中，所述强化材料为金属材料及其合金、半导体、导电陶瓷之一。

在本发明实施例中，还包括

通过向所述强化电极放电区域喷入强化介质，利用放电时产生的高温高压使强化介质与熔融的零件表面材料及电极材料发生反应，形成合金强化层。

在本发明实施例中，所述的强化介质可以为气态、液态或气液混合态甚至是固态粉末的单或多元介质。

在本发明实施例中，还提供了一种集束电极电火花沉积加工多层膜的装置，其包括电极控制系统、电源、保护气系统及用来进行电火花沉积和表面强化的集束电极系统，所述集束电极系统包括一个或多个电火花沉积单元，每个电火花沉积单元上设置一个相应的由所述电极控制系统单独控制的集束电极。

在本发明实施例中，所述的集束电极电火花沉积加工多层膜的装置还包括两极间压力检测控制系统，所述两极间压力检查控制系统，通过检测两极之间的压力，采用脉冲或者持续加持的的方法，对沉积修复层和强化层进行磨削修整。

在本发明实施例中，所述集束电极中的单个电极形状为丝状或管状。