再制造技术是将废旧产品中不能使用的零部件通过先进的表面技术,在损伤表面制备熔覆层,使其质量达到或超过原有性能。目前应用于大马力、大扭矩重载车辆中的重载发动机缸盖,常出现裂纹导致无法使用,人们一般直接报废处理。但采用再制造技术修复这些废旧缸盖后,可使其继续服役,极大地延长了缸盖的使用寿命,发挥其最大的工程应用价值。重载发动机缸盖材料为灰铸铁,含碳量高,再制造熔覆时极易产生气孔和裂纹等质量问题,现已成为研究的热点。近年来人们主要通过再制造修复工艺的优化调控来减少气孔和裂纹的产生,如对基体进行预热处理;使用不同粒径的粉末或在粉末中添加不同类型的元素;在熔覆时添加一些辅助性措施等。通过这些研究,虽已取得了大量的研究成果应用于工程实际,但再制造效果仍然差强人意。为了尽量减少气孔、裂纹的产生,需揭示气孔、裂纹的产生过程和生成机理,了解熔池温度和基体预热对气孔、裂纹产生的影响,从而为灰铸铁等离子熔覆提供理论依据,以期解决缸盖再制造的质量问题。为此,本文针对等离子熔覆重载发动机缸盖出现的气孔、裂纹的问题,首先在研究工作电流、扫描速度和喷嘴距离对熔覆层质量影响的基础上,分析熔覆层内的气孔和裂纹。然后采用Fluent和Workbench软件分析熔池温度和基体预热温度对气孔和裂纹的影响,通过气孔运动规律和熔覆层与基体界面处应力应变分析,阐述气孔、裂纹产生的机制机理。通过模拟计算分析,得出熔池的最佳温度为2700K,基体的最佳预热温度为800K。本论文对熔覆层中气孔、裂纹产生的机制机理进行了探究,为等离子熔覆技术的研究提供了帮助,同时也推动了再制造技术的进一步发展,为低碳经济和循环经济的发展贡献了一份力量。