等离子堆焊是一种常用的表面改性技术。通过等离子电弧的加热,使基体材料的表面形成熔池,并通过同步送粉的方式使熔融状态的粉末进入熔池。和基体材料形成冶金结合,形成结合良好的涂层,从而改善材料本身的强度、耐磨性和耐腐蚀性能。一般情况下,等离子堆焊技术有热源温度高,稀释率低的特点。因而在汽车、航天、冶金领域的表面改性和修复方面有广泛运用。在等离子体堆焊技术制备涂层过程中,添加一定量的稀土氧化物可以有效地提升材料性能,以适应更复杂的工作环境。因此,本文选择了稀土氧化物La2O3作为添加剂,研究La2O3对WC/Ni堆焊涂层组织性能的影响。在本文的研究中,首先依据Ni和WC的伪二元共晶相图确定材料的成分配比,WC的质量百分数为40 wt.%。分别研究了等离子体堆焊过程中,焊接电流、焊接速度、送粉速度和焊枪高度对制备涂层组织的影响,通过对涂层进行金相、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)相组成分析,从而确定出WC/Ni涂层制备的最优工艺参数为：焊接电流为160A、焊接速度为200mm/min、送粉速度为30rad/min、焊枪高度为10mm。在最优工艺基础上,向涂层中添加不同含量的La2O3 (0.5 wt.%,1.0 wt.%,1.5 wt.%,2.0 wt.%),将其和未添加稀土的试样进行对比,分析两者组织结构的差异。同时选取其中组织结构较好的试样进行性能测试,包括：洛氏硬度、摩擦磨损性能、抗电化学腐蚀性能。可以发现,在添加了稀土后,材料的洛氏硬度、耐磨性和抗电化学腐蚀性能都有了明显的提升。但当添加稀土氧化物超过一定量后,涂层性能有一定程度的下降。添加0.5wt.% La2O3时,涂层的洛氏硬度最高值为1400 HV；涂层的磨损失重最少,为0.019 g。添加1.0wt.% La2O3时,涂层的电化学性能最好,自腐蚀电位为-0.802 V,自腐蚀电流密度为2.771e-005A·cm-2。同时对制备涂层的形成过程和在熔池中发生的热力学变化进行初步分析。对涂层的界面、熔解度、形核尺寸和生长过程进行了热力学初步探讨,得出了WC/Ni的熔解度和WC的形核尺寸曲线。同时将材料的尺寸效应和涂层的润湿角相结合,通过涂层的润湿角来反应形核的过程,以及相应的涂层中的生长过程。