电火花沉积技术作为一种金属表面处理技术,在金属表面强化和零件损伤修复领域取得广泛的应用。脉冲电源作为电火花沉积系统中的关键部分,其性能对电火花沉积加工效果具有重大的影响。晶体管控制的RC脉冲电源是电火花沉积加工常用的脉冲电源,其单次脉冲放电能量和脉冲频率分别与电容容量呈现正相关、负相关。当进行大功率电火花沉积加工时,具有电容量较高、脉冲频率较低、沉积效率较慢的缺点;当进行普通功率电火花沉积加工时,具有脉冲频率偏低、沉积效率偏慢的缺点。针对这一问题,对该脉冲电源进行改进,利用计算机仿真技术对改进后脉冲电源的沉积效率进行验证,对脉冲电源的改进策略进行试验验证。首先,对电火花沉积系统中晶体管控制的RC脉冲电源进行分析,发现该脉冲电源存在的问题。为了达到提高沉积效率的目的,从电压的调节方式、充放电方式和系统控制方式三个方面考虑,提出了脉冲电源改进方案。基于“二级整流逆变”原理,依次采用全波桥式整流器、滤波器、全波桥式逆变器、隔离变压器以及全波桥式整流器等元器件对电源进行变压,连续调节电容器的充电电压。基于“多路充放电”原理,采用多个独立充放电回路,减小过大的脉冲间隔;另外,充电回路使用可调限流电阻器取代固定限流电阻器,使脉冲间隔尽可能缩小至理想值。基于“相关联时序控制”原理,在开关电源与限流电阻器之间使用IGBT作充电开关元件,使得放电开关SCR可以及时关断。为了实现每条充放电回路的协同工作,可以通过时钟电路控制各充放电回路的放电开关和充电开关的开关状态。其次,在完成脉冲电源改进的基础上,对该电源的大功率电火花沉积过程进行了非线性瞬态温度场仿真分析与热应力场仿真分析。分析结果表明该脉冲电源可以提高电火花沉积效率,电火花沉积效率随着脉冲电源脉冲间隔的减小而增加。最后进行电火花沉积试验,结果表明通过适当缩短脉冲间隔及降低比沉积时间来改进脉冲电源的改进策略能够提升电火花沉积效率。