镍基高温合金具有塑形变形大、切削力大、切削温度高和加工硬化严重等加工难点,是一种典型的难加工材料。短电弧加工技术是一种新型特种加工技术,可以高效加工超强、超硬的金属材料并有着较好的加工性能。将该技术应用于镍基高温合金的深孔套料加工对两者的发展具有重要意义。本文结合电弧放电理论对短电弧加工机理进行分析研究,主要是电弧的产生与工作过程,并分析影响短电弧加工性能的主要因素。针对镍基高温合金进行短电弧套料试验与分析,根据短电弧加工特性设计相应的加工系统与工具电极,确定相应的试验方案后对镍基高温合金进行套料加工试验。通过改变放电电压、工件转速和工具电极进给量这三种加工参数,选取不同材料的工具电极和石墨电极头的三种结构对工件进行短电弧套料加工试验与分析,研究短电弧套料加工中电参数、非电参数、电极结构等因素对材料去除率、电极损耗率和表面加工质量的影响,根据试验得出管状柱销型石墨电极是加工性能最好的工具电极。然后利用正交试验法确定短电弧套料加工中三种加工参数对加工性能的影响水平,由此选择一组最优加工参数。最后对加工后的工件表面层进行了性能检测分析,分析结果表明短电弧加工后的镍基高温合金表面层性能影响仅在热影响区内,硬度增加较少,对工件的机械性能影响较小。