本文使用新型电极旋转式电火花表面强化设备,重点研究了钛合金表面WC-Co强化层的电火花强化行为.就SPARK 900型电极旋转式电火花强化系统存在的诸多问题,基于"相关联时序控制"原理,在开关电源与充电限流电阻之间增加充电电子开关,解决晶闸管SCR导通后不能及时关断的弊端.用绝缘栅型场效应管(IGBT)作开关元件,保证充电、放电两个开关在一个时钟(CP)控制下同步工作.研制出的DZ2000型大功率电火花强化系统,实现高功率,低能耗,单脉冲周期可控,强化能量均匀一致的优化目标.通过对电火花强化过程中单脉冲强化点、多脉冲强化点特点的研究,提出了微坑的"坑涌"现象是电极旋转式电火花表面强化过程中强化层的最基本组成单元,指出了单脉冲强化点微坑的"坑涌"现象的显著特征及其形成原因.在电极间质量过渡规律研究的称重试验中,发现电极材料的质量损失率与基体材料的质量增加率均存在"非线性质量过渡"现象.通过对电极与基体材料间放电过程中"阳极粘连"现象的认识,揭示出电极旋转式电火花表面强化过程的质量过渡实质上是一种交变的混合冶金过程;而电极旋转式电火花表面强化时两极间放电过程的实质是电极或粘连后电极与合金化强化层间的交变放电过程,这一过程中存在着不规律交变放电的四种模式,即:电极材料与基体材料间的放电;"阳极粘连"后的电极材料与基体材料间的放电;电极材料与混合冶金过程后的"基体材料"间的放电;"阳极粘连"后的电极材料与混合冶金后的"基体材料"间的放电.研究了WC-Co在钛合金表面电火花强化层的组织结构、厚度及硬度等方面的特点.采用研制的DZ2000型电火花强化设备完成仿国外某机种关键部件TC1合金表面制造的WC-Co强化层课题,与国外原件表面强化层性能相比,得到的强化层在组成、厚度、结构、硬度等方面基本一致,为解决这一部件的国产化问题提供了可靠保证.