再制造可以节约资源和能源,减少环境污染,实现报废零件的重复利用,对建设循环经济和节约型社会具有重要意义。对于因表面磨损而导致的报废零件,可以利用热浸镀工艺在其表面涂覆一层铝层来实现其尺寸修复,然后采用微弧氧化工艺生成A1203陶瓷层来提高零件的表面性能。为了实现对表面尺寸的精确修复,本文对热浸镀铝工艺进行了如下研究：利用金相显微镜、电子扫描显微镜、X射线衍射仪和能谱仪对热浸镀铝试样进行了微观结构观察和成分分析,结果证实：镀层由表面铝层和金属间化合物层构成,金属间化合物层嵌入钢铁基体,呈冶金结合,表面层主要成分为A1,并含有少量的FeAl3,金属间化合物层主要成分为Fe2Al5,在两者之间分布着很薄的一层FeAl3相层。采用正交试验法研究了浸镀温度、浸镀时间和提升速度对试样镀层厚度和质量的影响,研究表明各参数对表面层和金属间化合物层的生长影响并不一致。由于热浸镀铝是非线性系统内发生的复杂变化过程,影响因素多并存在耦合效应,难以用数学模型进行定量描述,故本文借助MATLAB构建了BP神经网络模型,利用正交试验数据对建立的模型进行了训练仿真,并通过该模型系统的分析了各工艺参数对镀层厚度和质量的影响,浸镀温度和浸镀时间对金属间化合物层的厚度影响较大,而提升速度主要决定了表面层的厚度,浸镀温度和提升速度决定了表面质量的好坏；并得出了最优的热浸镀铝工艺参数,即浸镀温度750℃,浸镀时间6min,提升速度8m/min。利用Fluent流体模拟软件对超声振动热浸镀铝进行了模拟研究,结果表明：超声振动对浸镀液中压强和流速的影响很大,振动头下方区域为压强变化最大和浸镀液流速最快的区域,其瞬时压强超过1MPa,瞬时的浸镀液流速为30m／s,在稳定期其压强保持在0.4—0.6MPa。通过施加超声振动,可以有效的改善浸镀液的流动性和浸润性,尤其在振动头下方区域,空化效果和声流效应显著。为了使得复杂工件的各个部分如孔洞、缝隙、内壁等均可得以充分浸润和反应,从而可以对复杂表面零件进行热浸镀铝,本文借助变截面杆的纵振动波动方程设计了带有中心冷却水道的超声变幅杆,并在此基础上构建了超声辅助热浸镀铝试验平台,该平台能够很好的传递超声振动能量,较好的适应高温浸镀环境。在建立的超声辅助热浸镀铝试验平台上进行了添加超声振动的热浸镀铝试验,将试样放置在振动头下方,在试验过程中施加超声振动,试样提取之前撤去超声振动,通过与未施加超声振动的热浸镀铝试样进行了对比,结果表明：施加超声振动可以明显减小试样镀层厚度,整体上可以减小金属间化合物层厚度20um左右,减小表面层厚度10um左右,细化镀层组织,提高表面层的致密度,增强了试样的耐腐蚀性能。