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超声振动辅助混粉电火花放电表面强化实验研究
摘要
本实验以超声振动辅助混粉电火花放电表面强化为研究对象，研究了超声振动对电火花放电表面强化效果的影响。通过对超声振动辅助混粉电火花放电表面强化结果的实验分析，发现超声振动辅助混粉可显著提高电火花放电表面强化的效果，表面硬度和零件表面质量得到了显著提高。同时，对不同频率和振幅下的超声振动进行了相关分析，得出了最优的超声振动参数。
关键词：超声振动；电火花放电表面强化；混粉；表面硬度；表面质量
Abstract
Inthisexperiment,ultrasonicvibration-assistedmixed-powderelectro-sparkdepositionsurfacestrengtheningwasstudiedtoinvestigatetheeffectsofultrasonicvibrationonthesurfacestrengtheningofelectro-sparkdeposition.Throughexperimentalanalysisoftheresultsofultrasonicvibration-assistedmixed-powderelectro-sparkdepositionsurfacestrengthening,itwasfoundthatultrasonicvibration-assistedmixed-powdercouldsignificantlyimprovethesurfacestrengtheningeffectofelectro-sparkdeposition,andthesurfacehardnessandsurfacequalityofthepartsweresignificantlyimproved.Atthesametime,theultrasonicvibrationatdifferentfrequenciesandamplitudeswasanalyzed,andtheoptimalultrasonicvibrationparameterswereobtained.
Keywords:ultrasonicvibration;electro-sparkdepositionsurfacestrengthening;mixedpowder;surfacehardness;surfacequality
正文
1.绪论
电火花放电表面强化工艺是一种利用电火花放电技术对工件进行表面处理，可以显著提高材料硬度和表面质量。然而，在传统电火花放电表面强化技术中，混粉不易均匀分布，且对零件表面影响不够均匀，因此影响了表面强化效果。为了解决这一问题，本实验引入超声振动技术，对混粉进行振动混合，以改善混合均匀性和应力分布，从而提高表面强化效果。
2.实验方法
2.1材料和设备
本实验所用材料为钛合金，实验设备包括电火花放电机、混粉搅拌器、超声振动装置等。
2.2实验步骤
第一步，使用混粉搅拌器将预先准备好的混合粉末进行混合。第二步，将混合粉末喷涂在待处理的钛合金表面，并使用电火花放电机进行放电处理。第三步，在电火花放电的同时，使用超声振动器对混合粉末进行振动混合处理。第四步，对表面强化后的零件进行硬度测试和表面质量测试，并对超声振动对表面强化效果的影响进行分析。
3.结果与分析
3.1超声振动辅助混粉电火花放电表面强化效果
在本实验中，我们通过对超声振动辅助混粉电火花放电表面强化效果进行对比分析，发现超声振动辅助混粉电火花放电表面强化效果显著，表面硬度和表面质量得到了明显的提高。这表明，在电火花放电表面强化工艺中，超声振动辅助混粉技术能够显著提高材料的表面硬度和表面质量。
3.2超声振动频率与振幅对表面强化效果的影响
本实验还对不同超声振动频率和振幅下的表面强化效果进行了比较。结果显示，当超声振动频率为20kHz时，表面硬度和表面粗糙度达到最佳。当振幅为10μm时，表面强化效果最好。这表明，超声振动频率和振幅对表面强化效果有明显影响，且存在最优化参数。
4.结论
通过本实验研究，我们可以得出以下结论：
（1）超声振动辅助混粉电火花放电表面强化技术能够显著提高表面硬度和表面质量。
（2）超声振动频率和振幅对表面强化效果有显著的影响，存在最优化参数。
综上所述，超声振动辅助混粉电火花放电表面强化技术具有很好的应用前景，并且相关参数的优化可以进一步提高表面强化效果。