超音速噴涂是利用丙烷、丙烯等碳氫系燃氣等液體燃料與高壓氧氣在燃燒室或特殊噴嘴中燃燒產生高溫高壓焰流，其溫度3200℃，火焰速度高達1500~2000m/s以上，然后將粉末沿軸向或徑向送進火焰中，產生熔化或半熔化的粒子，并高速（300~600m/s）撞擊在經過預處理的基體表面沉積形成涂層的方法。

超音速噴涂的工作原理如圖1所示

圖1 工作原理示意圖

超音速噴涂火焰速度很高，但溫度相對較低，對于WC-Co系硬質合金，可以有效抑制WC在噴涂過程中的分解，涂層結合強度高，且致密，耐磨性能優越。

超音速噴涂工藝流程主要如下：

準備工作

① 確定涂層厚度（留足加工余量）；

② 確定涂層材料（根據運行要求確定）；

③ 確定相關參數。

工件表面預處理

① 車削處理或表面清理：去除氧化層、油污、銹跡等；

② 表面粗化：增強涂層與工件的結合力；

③ 預熱：清除工件表面水分和濕氣，減少熱膨脹差異避免涂層開裂。

超音速噴涂

噴涂后處理

① 對于防腐要求，需要進行封孔處理。

② 對于耐磨強化要求，需磨削至圖紙尺寸。

圖2是我司采用超音速噴涂技術修復的花鍵軸軸頸形貌，軸頸修復后進行磁粉探傷，未發現氣孔、裂紋等缺陷，裝配試車運行良好，無振動異常，現已投裝上天。