等离子弧是会属材料表面工程领域中最常用的加热源。等离子弧具有电弧温度高、弧柱稳定、热量集中，传热效率和热效率高等特点，在金属材料表面改性处理技术中，等离子弧金属表面改性处理技术具有明显的优越性。 本课题在借鉴传统的等离子弧热喷焊、喷涂设备的基础上，自行研制了一套多功能等离子弧金属表面改性处理装置。该装置采用PLC自动控制，能满足等离子弧喷涂、等离子弧热喷焊、等离子弧表面淬火以及等离子弧熔覆处理等技术的需要。在此基础上，本文对等离子弧热喷焊技术以及等离子弧零稀释率熔覆技术进行了初步研究，为下一步等离子弧金属表面改性处理技术在橡胶机械中的应用研究奠定了基础。 等离子弧热喷焊技术是利用等离子弧将自熔性合金粉末材料和金属基体表面熔化，熔融的合金粉末喷射到金属基体表面，与表面微熔的金属基体融和在一起形成低稀释率的喷焊层。本课题利用多功能等离子弧金属表面改性处理装置中的转移弧作为主加热源，非转移弧作为辅助加热源，分别研究了等离子转移弧电流、等离子非转移弧电流、送粉量、送粉气体流量、等离子弧喷枪行走速度等工艺参数对喷焊层的组织结构、厚度以及稀释率的影响，通过对喷焊层的成形、组织结构、缺陷等进行观察分析，获取了等离子弧热喷焊最佳工艺参数。 等离子弧零稀释率熔覆处理是利用非转移等离子弧作为加热源，用Fe45自熔性合金粉末作为熔覆材料进行的。利用场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子能谱扫描仪(EDX)和显微硬度计对熔覆层的组织、结构、成分、熔覆层与基体之间界面形貌及成分和硬度的变化等进行了分析研究。试验结果证明，用优化了的熔覆工艺参数可以在金属表面获得铺展均匀、结合牢固、并具有零稀释率特征的熔覆层。