舰船在高温、高湿、高盐雾的海洋环境中长时间远距离航行,其关重部件(关键重要部件)极易损坏失效,并且产生的损伤面积较大,修复过程要求精度较高,严重影响舰船的正常航行。因此关重部件的表面修复与强化对工程实际有着重大的意义。本文采用大气等离子喷涂技术制备了Al2O3-40%Ti O2陶瓷涂层,观察其显微组织,测试显微硬度、孔隙率、耐磨损、耐腐蚀等性能,并优化喷涂工艺参数,采用有限元方法,分析涂层冷却过程中的残余应力,并对关重部件表面进行修复与强化。(1)通过扫描电子显微镜、数字式显微硬度仪、电子天平、摩擦磨损试验机等试验设备,研究分析了涂层的微观结构、显微硬度、孔隙率以及耐磨损性能。(2)采用正交试验法,考虑喷涂电压、喷涂电流、主气流量和喷涂距离4个因素并结合极差分析方法,对涂层的显微硬度、孔隙率和断裂韧性进行综合评价,优化大气等离子喷涂Al2O3-40%Ti O2涂层的工艺参数,分析各因素对涂层质量的影响。(3)对喷涂功率不同的试样分别进行电化学腐蚀、全浸泡腐蚀以及盐雾腐蚀试验,测试试样的极化曲线、腐蚀质量以及观察其盐雾腐蚀表面特征,讨论喷涂功率对等离子喷涂Al2O3-40%Ti O2涂层的耐腐蚀性的影响,分析Al2O3-40%Ti O2涂层的腐蚀机制。(4)采用有限元方法,研究了涂层冷却过程中内部残余应力分布情况,探讨了涂层厚度、孔隙、裂纹等因素对残余应力的影响。(5)根据关重部件失效的实际情况,应用等离子喷涂技术制备Al2O3-40%Ti O2涂层,进行改性修复与强化,增强关重部件的耐磨损抗腐蚀性能,提高使用寿命,节约成本,充实了绿色维修与再制造的内容。