煤炭行业传统刮板输送机中部槽广泛采用Q235钢,由于Q235钢耐磨损性能较差,导致刮板输送机中部槽严重磨损而报废,不但影响煤炭企业生产效率,还给企业造成了较大的经济损失。采用等离子熔覆技术在中部槽表面熔覆一层耐磨涂层,不但可以延长中部槽使用寿命,还可对磨损较轻的中部槽进行修复,可有效解决煤炭行业因中部槽磨损而产生的停产和报废问题。因此,开展刮板输送机中部槽Q235钢表面耐磨涂层的制备技术的研究工作,提高Q235钢的力学性能和表面耐磨损性能,对于煤炭生产企业有重要的理论意义和工程应用价值。本文以Q235钢为基体,通过等离子熔覆改性FeCrSiVMn合金粉体,在Q235钢表面获得等离子熔覆改性涂层。通过机械混合的方式将不同含量的纳米CeO2（0 wt%、0.25 wt%、0.5 wt.%、0.75 wt%和1 wt%）加入FeCrSiVMn合金粉体中。借助纳米CeO2对熔覆合金涂层晶粒的细化和净化作用,进一步改善涂层的显微组织,提高涂层的综合力学性能。通过单因素试验优化确定改性熔覆涂层制备的工艺条件。采用X射线衍射仪分析涂层的相结构,采用金相显微镜和扫描电子显微镜观察涂层的显微组织,采用扫描电镜能谱仪和氧氮仪定性和定量分析了涂层元素,测试涂层的摩擦系数、硬度、磨损失重和应力应变曲线,探究改性涂层制备工艺条件对涂层组织结构和力学性能的影响规律,揭示稀土氧化物对涂层晶粒细化的作用机理和力学性能的强化机制。结果表明:随着熔覆电流、离子气、保护气、送粉气和送粉量的增大,改性FeCrSiVMn合金熔覆涂层的摩擦系数和磨损失重呈现出先减小后增大的变化趋势,硬度呈现出先增大后减小的变化趋势。当电流为175 A、离子气为4.5 L/min、保护气为6.0 L/min、送粉气为5.0 L/min和送粉量为400 mg/s时,熔覆涂层的显微组织细小均匀,裂纹和气孔缺陷较少,熔覆涂层的往复摩擦系数最小,为0.666,平均硬度最大,为735.12 Hv,磨损失重最小,为0.0122 g。对纳米CeO2改性FeCrSiVMn合金涂层的研究表明:随着纳米CeO2含量的增加,改性涂层中的晶粒由树枝晶变为等轴晶,晶粒的排列形式由长程有序变为短程无序。当改性涂层中CeO2添加量小于0.5 wt%时,涂层中的Ce、O、V三种元素结合在一起,形成钒酸铈离子化合物,并以第二相粒子的形式弥散分布在改性涂层的晶界处,产生弥散强化作用,同时Ce元素表现出良好的控O作用。当改性涂层中纳米CeO2的添加量大于0.5 wt%时,涂层中的晶粒又由等轴晶转变为树枝晶,排列方式由短程无序变为长程有序。而且熔池的流动性降低,Ce、V、O、Si四种元素同时出现在面扫能谱的同一位置上,形成了一种的硅酸盐离子化合物。当纳米CeO2的添加量为0.5 wt%时,改性熔覆涂层中等轴晶最多,且晶粒最小,改性涂层的往复摩擦系数最小且最稳定,表面平均硬度最大为759.69 Hv,磨损失重小为0.014 g,最大抗拉强度为1346 Mpa,氧含量为0.023%,铈含量为0.04%。涂层的综合力学性能最好。