再制造技术是采用先进制造技术修复损伤或报废的零部件的一种手段,热喷涂技术是常用的再制造技术之一,已被广泛应用到工业的多个领域。以大型离心式压缩机叶轮材料FV520B马氏体不锈钢为研究对象,针对叶轮的冲蚀磨损所造成的减薄损伤问题,选择Cr3C2-NiCr/NiCrAl热喷涂复合涂层作为修复层,并对其进行等离子电弧重熔以提高涂层质量及力学性能。该修复层与基体结合良好,并具有优良的耐磨耐腐蚀性能,已经在易磨损零部件上有所应用,可充分满足叶轮的形性恢复,并赋予再制造零部件优于新品的性能和使用寿命,具有重要的研究意义。采用等离子喷涂技术在基体上制备了 NiCrAl粘结层,并在粘结层基础上利用超音速火焰喷涂技术制备Cr3C2-NiCr功能层,介绍了基体预处理、喷涂轨迹控制、涂层厚度控制及喷涂工艺参数选择,并对复合涂层微观组织结构、物相组成及力学性能进行测试和分析。对复合涂层表面进行等离子电弧重熔处理,通过设计三因素四水平正交试验,选取重熔功率、重熔距离、喷枪移速三个工艺参数,以结合强度为指标优化了重熔工艺参数;采用综合平衡法,以涂层硬度和孔隙率为指标对工艺参数进行优化,获得了最优的工艺参数。通过单因素试验,分析Cr3C2-NiCr/NiCrAl涂层重熔前后的微观形貌和物相组成,探究了重熔功率对涂层微观组织结构和物相组成的影响;通过Cr3C2-NiCr/NiCrAl涂层中结合界面特征分析和能谱分析,研究了重熔功率对涂层结合界面微观形貌和界面元素扩散的影响。通过摩擦磨损试验,对不同功率重熔涂层的摩擦因数曲线和磨痕表面形貌进行分析比较,探究了涂层耐磨性能最佳时的重熔工艺。试验结果表明,重熔试验中三个因素对涂层抗拉结合强度的影响:重熔功率>喷枪移速>重熔距离,以抗拉结合强度为指标,获得的最佳工艺参数为:重熔功率40KW,喷枪移速0.4m/min,重熔距离60mm。采用综合平衡法优化工艺参数,综合平衡硬度和孔隙率两指标,确定最佳工艺参数为:重熔功率40KW,喷枪移速0.4m/min,重熔距离60mm。在一定重熔功率范围内,随着重熔功率的提高,功能层的致密度增加,功能层-粘结层结合更为紧密,结合界面处孔隙和裂纹减少,层与层间边界呈现模糊化,结合界面处元素的热扩散现象增强,在功能层与粘结层间出现了微冶金结合,有利于提高涂层的结合性能;当重熔功率过大时,功能层中形成纵向生长的不利于性能的裂纹,涂层表面的氧化严重,粘结层与基体的结合出现劣化,影响涂层的结合性能。摩擦磨损试验发现,在30KW～42KW内,随着重熔功率的提高,涂层的摩擦磨损性能不断提高,42KW重熔涂层表面磨损量最小,摩擦磨损性能达到最佳;45KW重熔涂层磨痕表面出现凹坑、分层和剥落现象,涂层的摩擦磨损性能出现劣化。