电火花沉积表面强化是利用脉冲电源产生火花放电,将电极材料沉积至基体表面,实现冶金结合,可以有效的修复工件表面缺陷,且设备工艺简单、操作方便,得到了飞速的发展,也取得了丰硕的研究成果,但国内现有文献在电火花沉积制备磨粒层方面的研究尚处于空白。本文在涉取前人研究成果的基础上,结合国家科技支撑计划项目“基于电火花放电沉积的金属基体砂轮再制造技术及装置研发与应用示范”,进行了电火花沉积制备金刚石磨粒层的工艺试验研究,主要研究内容如下:(1)研究了压缩粉体电极制作工艺路线,采用了紫铜层、过渡层与放电层的电极结构设计,有效提高电极的导电性能和装夹性能;(2)进行了电极配方的研制与压制烧结工艺研究,探索了电极中Cu、Co与金刚石含量对电极性能的影响,获得了电极最终配方与压制烧结工艺方案;(3)在45#钢基体上,采用电火花成形机床,在专用煤油工作液中进行了电火花沉积制备磨粒层的工艺实验研究。研究结果表明,电极的可沉积性跟电极的加工极性与电极中铜含量有很大关系,采用正极性沉积时,沉积效果很差,当铜含量超过24%后,即使采用负极性加工,电极材料沉积性也差;研究了放电参数对磨粒层沉积厚度的影响,探索了电火花沉积过程中的质量过渡机制,由于热应力的作用磨粒层沉积厚度存在饱和趋势,后处理可以有效提高磨粒层沉积厚度;进行了磨粒层界面结合特性研究,磨粒层与基体间为冶金结合,结合强度高;用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等设备对磨粒层进行了形貌分析、元素分析、相结构分析,对磨粒层中的孔隙和裂纹进行了研究,探索了裂纹扩展原因与预防措施;对金刚石磨粒沉积特性研究表明,金刚石在沉积过程中没有被氧化,保持了一定的锋利性和强度;对磨粒层表面与截面硬度分布进行了测量,硬度显然高于基体,结合剂对金刚石磨粒结合力较强。本文通过电火花沉积工艺实验在45#钢基体上成功制备了金刚石磨粒层,对金属基体金刚石砂轮的修复与再制造起到很好的基础性研究作用,具有一定的借鉴意义。