钛合金具有良好的综合性能,被广泛应用在各行各业中,但钛合金硬度较低使得其在某些方面的应用受到限制,提高钛合金材料硬度显得尤为重要,表面处理技术是提高材料性能的直接途径,电火花沉积技术是近年来发展的表面处理技术,涂层不仅不会产生热变形还可以提升涂层综合性能使得涂层与基体间呈现冶金结合而被研究者广泛关注。本文围绕钛合金电火花沉积NiCr-3涂层试验展开相关研究,分析电火花沉积工艺参数对涂层表面质量、界面行为、厚度及硬度的影响规律并通过BP神经网络和NSGA-Ⅱ相结合的方式进行多目标工艺参数优化。本文主要研究工作如下:(1)选用TC4钛合金和镍基合金电极作为试验材料,设计不同镍基合金电极下的钛合金电火花沉积试验,通过分析不同试验条件下的涂层硬度进而确定NiCr-3为本文试验的电极材料,选取沉积电压、沉积频率及比沉积时间三个因素进行钛合金电火花沉积加工的单因素试验方案设计,并针对钛合金工件进行电火花沉积加工的工艺规律试验,研究工艺参数即沉积电压、沉积频率、比沉积时间对涂层表面形貌和表面粗糙度的影响规律。(2)基于钛合金电火花沉积NiCr-3涂层的工艺规律试验,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及显微硬度计等设备对涂层进行检测,对于涂层微观组织方面,通过不同工艺参数下涂层界面形貌及电极与基体中主要元素分布情况研究了工艺参数对涂层白亮区域面积及基体与电极主要元素运动情况的影响规律,并根据涂层X射线衍射图分析了涂层的物相组成,对于涂层宏观性能方面,分析了不同工艺参数对涂层厚度及硬度的影响规律。(3)依据钛合金电火花沉积单因素试验结果选取具有代表性的因素和水平设计正交试验,以单因素和正交试验结果作为训练样本,通过BP神经网络算法建立电火花沉积工艺参数与涂层厚度和表面粗糙度的工艺预测模型,并利用试验验证模型的准确性。根据NSGA-Ⅱ理论,以建立的工艺预测模型为适度函数,面向涂层表面粗糙度及厚度进行多目标工艺参数优化,得到钛合金电火花沉积加工的最优解集并进行试验检验。综上,本文主要从电火花沉积工艺原理出发,通过单因素试验分析工艺参数对涂层表面质量、界面行为及性能的影响规律,以单因素和正交试验数据为基础利用BP神经网络建立工艺预测模型并以建立模型作为NSGA-Ⅱ的适度函数进行多目标工艺参数优化,为今后电火花沉积工艺起到指导意义。