曲轴是汽车发动机中的重要部件,它的质量直接影响着发动机的工作性能。曲轴在长期运行过程中,会受到来自各部件力的作用,降低它的工作精度,导致失效。为保障曲轴的工作性能,提高经济效益,对其进行修复是非常必要的。本文采用等离子喷涂技术,在受损曲轴表面喷涂镍基复合涂层,对其进行修复。首先采用均匀设计对涂层试验方案进行设计,然后在曲轴常用材料45钢表面喷涂具有较高显微硬度和自润滑性能的镍基复合涂层。涂层分为三组,第一组在Ni_60A合金粉中单一添加CNTs、TiN、Cr₂O₃、CeO₂形成合金涂层;第二组在Ni_60A合金粉中添加TiN,Cr₂O₃,CeO₂形成耐磨复合涂层;第三组在Ni_60A合金粉中添加CNTs,Cr₂O₃,CeO₂形成自润滑复合涂层。再使用HV-1000普及型硬度计在涂层断面进行硬度试验,测量涂层的显微硬度;使用MDW-02往复式摩擦磨损试验机在涂层表面进行磨损试验,测量涂层的摩擦系数和磨损量;使用XRD在涂层表面进行物相分析,确定涂层内化合相的组成;使用SEM在涂层断面进行显微结构分析,确定涂层断面显微组织形貌;使用EDS对涂层截面进行元素分析,确定各元素在涂层表面的分布状况。最后通过人工神经网络方法对显微硬度、摩擦系数、磨损量结果进行优化计算,确定涂层综合性能较好时各组分的质量分数配比。研究结果表明:镍基Cr₂O₃,TiN,CeO₂复合涂层中,镍基35%Cr₂O₃、40%TiN、2.5%CeO₂涂层显微硬度较高为3267.33HV,摩擦系数较低为0.333,磨损量较小为1.2mg,原因是Cr₂O₃、TiN硬质相含量高,同时CeO₂含量也较高,改善了涂层的组织结构;镍基CNTs,TiN,CeO₂涂层中,镍基1%CNTs、30%Cr₂O₃、2%CeO₂涂层显微硬度较高为2419.5HV,摩擦系数较低为0.253,磨损量较小为1.2mg,原因是CNTs较低,Cr₂O₃硬质相含量较高,同时CeO₂含量也较高,涂层的自润滑性能较好,显微硬度较高。