保护性耕作已被广泛应用在农业的生产中。作业时使用的触土部件极容易发生磨损失效从而影响作业质量延误农时。利用等离子熔覆技术,在深松铲上熔覆一层使用广泛、价格低廉的高耐磨性合金涂层,大幅提高其耐磨性能,同时深松铲性能不再受到本身材料性能的影响,铲尖材料就可以选用成本更低的Q235钢。等离子熔覆过程中热量输入区域小,造成熔覆层内部温度场不均,引起熔池及周围区域产生局部变形,导致残余应力产生。残余应力的存在会使零件产生变形,或经过表面处理后出现裂纹及断裂。所以降低残余应力可以有效提高工件性能及使用寿命。超声振动辅助技术是降低熔覆过程中产生过大残余应力及均化组织成分等问题方法之一。本文将超声振动施加到等离子熔覆过程当中,通过超声波的均化作用和细化晶粒减小等离子熔覆层残余应力及表面裂纹问题。主要研究内容及结论如下:(1)设计搭建超声波振动辅助平台。根据等离子熔覆机工作台尺寸,设计超声波振动板大小;基于超声振动工作特性,选取规格相匹配的超声发生器及换能器;对超声波发生器内部原器件进行整理分析,并进行总功率选择,分析换能器内部振动原理,选取合适规格的超声波换能器,确定超声波发生器及换能器参数。(2)超声振动对熔覆层形貌裂纹及金相组织分析。对超声振动不同工艺参数对熔覆层宏观形貌、金相组织和表面裂纹敏感性进行试验分析,通过改变不同超声振动频率和功率,观察试验样件底部熔覆层结合情况和熔覆层搭接处结合情况。并且对熔覆层表面裂纹敏感性进行分析,通过计算得出超声振动对裂纹总长度、裂纹密度、整体熔覆层质量最高的工艺参数。结果得出;300倍下观察试验样件底部熔覆层结合情况和熔覆层搭接处结合情况,分析得出超声振动使熔覆层与底部结合更好,同时生成更多柱状枝晶;使熔覆层搭接处裂纹减少,组织结合密度提高。1000倍下观察微观组织,得出超声振动对熔覆层内部组织影响明显,可以有效提高内部结合程度。(3)超声振动对熔覆层残余应力分析。根据残余应力的测量方法及涉及到的公式计算,对超声振动等离子熔覆单道试验与多道试验进行残余应力测量,通过各点残余应力降低量作对比以及超声振动不同工艺参数对各点残余应力的显著性分析,最终得出超声振动频率为28k Hz、功率为240W时,熔覆层残余应力最小。