高锰钢表面等离子熔覆碳化钨-镍基合金复合涂层可以显著提高其耐磨性和寿命,但是目前针对碳化钨在复合涂层中的存在形式以及对涂层组织与性能的影响研究甚少。本论文采用等离子熔覆技术,在高锰钢基体上制备碳化钨-镍基合金复合涂层,研究工艺参数对熔覆碳化钨-镍基合金复合涂层的组织与性能的影响及规律,探究在等离子高能量输入下碳化钨的熔化情况和在涂层存在形式及对涂层组织和性能的影响,以期为等离子熔覆碳化钨-镍基合金涂层应用于高锰钢改善其性能提供工艺和理论参考。试验结果表明:（1）利用等离子熔覆技术,改变工艺参数,在高锰钢上制备的涂层质量良好,表面无缺陷、与高锰钢基材冶金结合;不同工艺参数下的涂层厚度为1-2mm,正交分析可知,影响涂层厚度的主要因素为熔覆速度,次之为电流,送粉量影响最弱,并且影响规律为:厚度随着电流的增大而增大,从1.01 mm升高到1.53 mm;厚度随着熔覆速度的加快而减小,从1.48 mm下降到0.96 mm;厚度随着送粉量的增大而增大,从1.15 mm升高到1.39 mm;涂层稀释率为20%～40%,正交分析可知,影响涂层稀释率的主要因素为电流,次之为送粉量,熔覆速度影响最弱,其规律为:稀释率随着电流的增大先减小后增大,从37%下降到25%,再增加到40%;稀释率随着熔覆速度的加快而减小,从37%下降到30%;稀释率随着送粉量的增大而减小,从39%下降到26%。（2）复合涂层的相组成分析表明,涂层的组织主要由镍基固溶体（Ni,Fe）和WC相组成,混合微量的Cr23C6、Cr7C3、Fe3W3C和W2C等物相,工艺参数只改变了衍射峰的强度与位置,送粉量越多,WC、W2C、Cr23C6和Fe3W3C衍射峰强度越强,电流越大,Cr7C3衍射峰强度越小,并且衍射峰随着电流增大、熔覆速度加快、送粉量减小而向左偏移。（3）组织形貌分析可知,涂层中WC颗粒自涂层表面到底部呈现增加的梯度;不同工艺参数下涂层组织形貌存在显著差异,暗色组织为镍基固溶体,亮色组织为在涂层中未溶解的碳化钨和WC颗粒熔化后C元素与W、Ni、Fe等合金元素固溶形成结构复杂碳化物。（4）所制备碳化钨-镍基合金复合涂层中表面硬度最高为621.77 HV0.5,由正交分析表明,涂层表面硬度的影响主要因素为电流,次之为熔覆速度,送粉量影响最弱,影响规律为涂层表面硬度随着电流的增大而降低,随着熔覆速度的加快而降低,随着送粉量的增大先升高再降低;其中涂层表面含有鱼骨状碳化物时表面硬度较高,为547.93-621.77 HV0.5;涂层表面及中部硬度较高,底部的硬度较低。（5）常温下高锰钢基体的磨损量达20.0 mg,大部分的涂层磨损量都在5.0 mg之内,由正交分析表明,影响涂层磨损量的主要因素为电流,次之为送粉量,熔覆速度影响最弱,磨损量随着电流的增大而先增大后减小,随着熔覆速度的增大而先增大后减小,随着送粉量的增大而减小;其中涂层表面含有鱼骨状碳化物时磨损量较小,为0.5-1.2 mg。（6）综合而言,电流为100 A,熔覆速度为35 mm/s,送粉量为15 g/min时,熔覆层的硬度较高,耐磨性较好,为本文所得较好的工艺参数。