电火花加工(EDM)对于在硬化高温合金中创建复杂几何形状具有无可估量的价值,但它本质上会在表面产生一层重铸层或“白层”。这层由熔融材料快速再凝固形成的区域,通常包含微裂纹、残余应力和改变的微观结构,这会严重损害疲劳寿命和耐腐蚀性。因此,电火花加工后处理的主要目标是完全去除这层热损伤层。像高温合金数控加工配合精密磨削或铣削等工艺,对于机械剥离这层有缺陷的表面以露出下方完好的基体材料非常有效,从而确保最佳的结构完整性。
对于电火花加工后保持精确尺寸公差至关重要的部件,磨料流加工(AFM)是一种极佳的补充工艺。AFM迫使粘性、含有磨料的介质流过或穿过电火花加工表面,均匀地对传统工具无法触及的复杂通道和轮廓进行去毛刺、倒圆和抛光。此工艺能有效去除重铸层,同时显著改善表面粗糙度。类似地,振动光饰可用于一般的表面平滑和边缘融合,特别是在深孔钻削或线切割电火花加工之后,为后续涂层或高周疲劳应用准备部件。
在机械去除电火花加工影响区之后,热处理工艺通常对于恢复或增强材料性能至关重要。对于像Inconel 718或Rene 80这样的高温合金,有针对性的热处理可以缓解由电火花加工过程和先前机械光饰引入的残余应力。在某些情况下,对于经过电火花加工的铸造部件,可能会采用热等静压(HIP),以进一步致密化基体并确保消除任何亚表面微孔,从而在航空航天等关键领域最大限度地延长部件的使用寿命。
实现最佳表面光洁度的最后一步通常涉及应用功能性涂层。一个抛光、无重铸层的表面是热障涂层(TBC)系统的理想基底。在无电火花加工引起的微裂纹的表面上,粘结层的附着力和整体TBC性能得到显著改善。在所有后处理之后,全面的材料测试与分析,包括表面粗糙度测量、金相学和渗透检测,对于验证电火花加工损伤层是否已成功去除以及是否达到所需的表面完整性至关重要。