超音速噴涂又叫做高速火焰噴涂。高速火焰噴涂技術(shù)作為一種新的表面防護(hù)和表面強(qiáng)化工藝，在近20年里得到了迅速發(fā)展，已成為金屬表面工程領(lǐng)域中一個十分活躍的分支。
利用火焰為熱源，將金屬與非金屬材料加熱到熔融狀態(tài)，在高速氣流的推動下形成霧流，噴射到基體上，噴射的微小熔融顆粒撞擊在基體上時，產(chǎn)生塑性變形，成為片狀疊加沉積涂層，這一過程稱為火焰噴涂。在設(shè)備維修中，它被用來補(bǔ)償零件表面的磨損和改善性能。
火焰噴涂按噴涂材料的形態(tài)可以分為絲材火焰噴涂、粉末火焰噴涂、棒材火焰噴涂等；按噴涂焰流的形態(tài)又可分為普通火焰噴涂、超音速火焰噴涂、氣體爆燃式噴涂等。
常用火焰噴涂方法有乙炔一氧焰粉末噴涂、乙炔一氧焰線材噴涂等。乙炔一氧焰粉末噴涂用的設(shè)備簡便，可在現(xiàn)場施工，適用于設(shè)備維修。
采用超音速火焰噴涂工藝分別制備了WC_12Co、Cr3C2—25NiCr碳化物金屬陶瓷涂層，測定了涂層孔隙率、顯微硬度及磨粒磨損過程中涂層的質(zhì)量損失，探討了涂層磨損質(zhì)量損失與涂層種類及結(jié)構(gòu)的關(guān)系，利用掃描電鏡對涂層磨損表面形貌進(jìn)行了觀察，分析了涂層的磨粒磨損失效機(jī)制。
結(jié)果表明：制備的Cr3C2—25NiCr、WC-12Co涂層組織致密，孔隙率分別為1．36％和2．769／6，涂層與基體結(jié)合良好，顯微硬度分別為822HV和1132HV，涂層磨損質(zhì)量損失與磨損距離呈線性關(guān)系，Cr3C2—25NiCr涂層的磨損質(zhì)量損失約為WC-12Co涂層的3倍；犁溝切削是涂層磨粒磨損初期的主要特征，而碳化物顆粒的斷裂與剝落則是涂層磨損后期失效的主要原因。
超音速火焰是利用丙烷、丙烯等碳?xì)湎等細(xì)饣驓錃馀c高壓氧氣在燃燒室內(nèi)，或在特殊的噴嘴中燃燒產(chǎn)生的高溫、高速燃燒焰流，燃燒焰流速度可達(dá)五馬赫(1500m/s)以上。
通常被稱作HVOF(High-velocityoxygen-fuel)。將粉末軸向送進(jìn)該火焰，可以將噴涂粒子加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，并加速到高達(dá)300-500m/s，甚至更高的速度，從而獲得結(jié)合強(qiáng)度高、致密的高質(zhì)量的涂層。
超音速火焰速度很高，但溫度相對較低，對于WC-Co系硬質(zhì)合金，可以有效地抑制WC在噴涂過程中的分解，涂層不僅結(jié)合強(qiáng)度高，且致密，耐磨損性能優(yōu)越，其耐磨損性能大幅度超過等離子噴涂層，與爆炸噴涂層相當(dāng)，也超過了電鍍硬鉻層、噴熔層，應(yīng)用極其廣泛。
