感应熔覆技术作为一项高效、节能、环保的表面熔覆改性技术,综合了感应加热、材料冶金、金属表面强化技术的优势,但是感应熔覆技术受熔覆条件、工艺参数、涂层材料物理性能等诸多因素影响,修复工件易出现“应力集中”、“夹生”、“气孔”等现象,造成基体与涂层不同程度缺陷。因此,本课题针对感应熔覆技术难点问题,通过实验测试、数值分析、理论分析相结合方式,探索涂层组织结构、硬度性能、耐腐蚀性能,明确感应熔覆残余应力变化规律及影响因素,论证变频感应熔覆工艺形成机理及熔覆特点,论文主要研究工作及创新成果如下:搭建感应熔覆实验平台,基于正交实验,分析不同工艺参数下金相组织结构的变化、元素分布区别,解释不同工艺下硬度值变化规律;基于腐蚀速率,测试不同工艺参数下,耐腐蚀情况,并分析各参数对腐蚀速率的影响大小。针对感应熔覆残余应力分布问题,通过正交实验,探索感应熔覆中功率、涂层材料、后处理方式等工艺参数对残余应力影响状况;以ANSYS为平台,构建感应熔覆数值仿真模型,定量描述特征点残余应力值随感应熔覆加热、冷却变化的关系,探寻不同功率、频率下残余应力分布情况;分析不同工艺参数下残余应力分布变化原因。研究固定频率下电流透入深度随温度值变化规律,基于变频感应熔覆,基于电流透入深度不变条件下,计算频率随温度变化线性关系,研究变频感应熔覆功率与熔覆时间关系。基于理论推导,探索变频感应熔覆形成机理及熔覆特点。构建变频感应熔覆数值模型,分析变频感应熔覆涡流与磁场分布,研究熔池范围与频率关系,熔池流动与频率关系,论证变频感应熔覆形成机理;探索变频感应熔覆温度场、应力场变化规律,揭示变频感应熔覆特点。