发动机在使用过程中，一些零件因磨损、变形、破损、断裂、腐蚀和其他损伤而改变了零件原有的几何形状和尺寸，从而破坏了零件间的配合特性和工作能力，使部件、总成甚至整机的工作性能受到影响。本文开展了发动机再制造关键零件的尺寸恢复技术研究。首先，做了一些基础工作，分别是开发了自动化喷涂平台，为实验开展和工艺研究提供了现实基础；研究了多种喷涂耗材及其喷涂涂层的性能，为喷涂选材提供依据。在此基础上，分别用冷喷涂、热喷涂、胀修等尺寸恢复技术来研究曲轴、发动机缸体水道、活塞销和缸盖导管孔的工艺过程，并对关键工艺深入研究。具体内容和结论如下：1、为克服喷涂机械手的高成本，在普通退役车床的基础上改造、开发了自动化喷涂平台。喷涂平台满足平面类、轴类、内孔类发动机零件的喷涂要求。同时，根据发动机上平面类、轴类、内孔类零件的特点，规划了喷涂走位路径。对五种冷喷涂粉材和两种热喷涂粉材、丝材及其涂层性能展开对比研究，获得了不同耗材的物理特性、涂层粘结强度、硬度、耐磨性、摩擦学性能，对发动机不同部位修复的选材和工艺方法的选择有重要的指导意义。2、研究了高速电弧喷涂方法恢复曲轴轴颈尺寸的工艺。其主要工艺过程包括：喷涂前表面准备、曲轴喷涂、曲轴喷后处理与加工。针对喷涂前表面准备中的喷砂粗化处理工艺，着重分析了粗化预处理工艺参数对表面粗糙度的主要影响因子，并给出这些影响因子主次顺序，同时，通过回归分析得到喷砂参数与基体表面粗糙度的关系式，对喷砂工艺参数的选定以及表面粗糙度获取有指导意义。另外，针对曲轴喷涂以后涂层粘结强度与预处理表面粗糙度的关系，着重分析了三个粗糙度区间的粗糙度值对结合强度的影响。3、采用冷喷涂方法对发动机缸体水道尺寸恢复工艺过程展开研究。其工艺过程包括：表面粗化、喷涂、喷后加工。针对发动机缸体水道的冷喷涂修复涂层性能进行表征，试验证明涂层性能满足使用要求。4、研究了活塞销和缸盖导管孔的胀修尺寸恢复工艺。针对工作面为外圆柱面的活塞销和工作面为内圆柱面的缸盖导管，分别采用塑性变形胀大和铜导管胀接的方法展开研究，从弹塑性力学角度推导其工艺原理，进行了工艺验证，形成了工艺规范，并分别申请了1项发明专利和1项实用新型专利。