油井出砂一直是阻碍稠油油藏和疏松砂岩油藏开发的一个关键问题。防砂割缝筛管作为一种有效的防砂工具,因具有管径大、流阻小和重复利用率高等优点而得到广泛的应用。目前国内外常用的筛管加工方法有机械切割和激光切割两种,但机械切割的割缝表面加工质量和精度比较差,激光切割方法加工的筛管不仅成本高而且容易出现爆孔、勾头、内挂渣等缺陷。针对以上问题,本课题提出采用电火花电解复合加工的新方法对筛管加工技术进行研究,从而使得防砂作业能够既经济又有效。为了能够以较高加工效率获得理想的割缝宽度,本文研究了加工极性、脉冲宽度、脉冲间隔等电参数和电极盘转速、冲液速度等非电参数对复合加工的影响,并确定了最优参数组合。结果表明:采用负极性加工时的加工效率高于正极性加工,而正极性加工时的割缝宽度要优于负极性加工;随脉冲宽度的增加,割缝宽度始终增大而加工效率先增大后减小;脉冲间隙过大或过小时,都会使加工效率降低;脉冲间隙对割缝宽度的影响不大。本试验条件下的最优工艺参数组合为:脉冲宽度38μs,脉冲间隔10μs,电极盘转速400r/min,冲液速度200L/min。为了进一步提高加工效率并改善表面质量,本文对粉末颗粒对放电通道的影响进行了理论分析,并对粉末种类和粉末浓度对复合加工的影响规律进行了研究。结果表明:粉末颗粒的加入引起电场畸变并增大放电间隙,这将使得放电击穿更容易发生;添加Si粉的效果好于Al粉,Si粉使小脉冲能量击穿放电的可能性大大增加从而提高了加工效率,同时能够使放电能量均匀分散,所以具有较好的表面粗糙度;添加16g/L的Si时,复合加工具有较高的加工效率和较好的表面质量。本文还对脉冲宽度、粉末添加剂及其浓度等条件对表面微观形貌、显微硬度、表面变质层等的影响进行了研究,并分析了表面显微裂纹及气孔的形成过程。结果表明:脉冲宽度越大,放电凹坑的尺寸越大,加工面的表面质量也越差;表面凸起是由于熔融金属重新凝固而相互覆盖以及放电通道内的熔融颗粒高速撞向电极表面而形成的;显微裂纹是由于先完成凝固的外层金属会限制内层熔融金属凝固时的体积变化,从而产生内应力造成的;脉冲宽度越大,显微裂纹也就越多;在工作液中添加适当浓度的Si粉颗粒,能够改善表面质量,增大表面显微硬度,同时有效减少裂纹的产生。