生产实际中，水轮机主传动轴由于承受较大的冲击载荷和循环应力，往往会发生损坏，而损坏的形式经常是表面失效，如磨损或疲劳蚀点等。由于这些大型轴的造价一般都比较高，这就使得修复具有较高的经济价值和实用性。 本文对机械零件的表面失效进行了分析，通过对邵阳市水轮发电机厂的现场调研，对水轮机主传动轴的损坏情况进行了研究分析，提出了以表面喷涂方式进行磨损零件修复的工艺思路。 通过比较现有的各种不同的修复方式，确定采用电弧喷涂修复工艺。在分析电弧喷涂工艺对涂层性能质量影响的基础上，对水轮机主传动轴的电弧喷涂修复工艺进行了研究，并对电弧喷涂工艺参数进行了优化。选定优化的电弧喷涂工艺参数为：电弧电压为36～38V，电弧电流为18～200A，压缩空气压力为0.3～0.4MPa，喷涂距离为150mm。 本文着重对水轮机主传动轴的电弧喷涂工艺与涂层性能关系进行了实验研究，制备了lCrl3、3Crl3、T8涂层材料，在优化工艺条件下对涂层的金相、硬度、涂层结合强度、耐蚀性及耐磨性进行了相应的实验，并对实验结果进行的分析研究，结果表明：1)喷涂工艺参数对涂层组织影响的基本规律为：喷涂电压增加，涂层中变形粒子的尺寸变大，氧化物增多，孔隙率增高，涂层硬度下降，碳烧损量增加。喷涂电流增加，涂层中粒子也变大，但氧化物减少，孔隙率降低，涂层硬度提高，碳烧损量减小。2)3Crl3涂层和1Crl3涂层均匀致密、氧化物少、孔隙率低，两者与基体结合面形貌凹凸不平，均无大的孔隙和氧化物，结合良好。3)为了得到致密的涂层，减少涂层中的氧化物，控制涂层的碳元素烧损，最重要的是得到硬度高的涂层，建议采用低的喷涂电压、大的喷涂电流、近的喷涂距离和低喷涂压力。电弧喷涂3Crl3涂层具有非常高的耐磨性和一定的耐蚀性，非常适用于对大型磨损零件的修复及表面强化，在实际修复工艺中应优先选用。