超音速火焰喷涂(HVOF)设备的核心为喷枪，喷枪由燃烧室（使喷涂材料粒子得到充分加热加速）、Laval喷嘴（将焰流加速到超音速）和等截面长喷管（使喷涂材料粒子得到充分加热加速）三部分组成。
超音速火焰喷涂的原理是利用高压水冷反应室和细长的喷管将燃料(连同氧气)送入反应室燃烧，从而产生高压火焰。然后，燃烧火焰被喷管压缩并以加速速度喷射，热喷涂粉末可以用高压轴向进给或从喷管侧面进给。
超音速火焰喷涂比爆炸喷涂具有喷射速度高、火焰温度低的特点，适用于硬质合金涂层。通过超音速火焰喷涂获得的涂层具有理论密度的99.9%的高密度和超过70兆帕的强度。涂层杂质少，残余应力小。在某些情况下，可以获得设计的残余应力，因此可以以高喷涂效率喷涂更厚的涂层。但是超音速火焰喷涂也有以下缺点：油耗高，成本高。
超音速火焰喷涂工艺的特点；
1.操作灵活，超音速火焰喷涂可喷涂各种规格和形状的物体，特别适合大面积涂装，可用于野外作业。
2.涂层厚度范围广，可从几十微米到几毫米，易于控制，超音速火焰喷涂效率高，成本低。超音速火焰喷涂喷洒时，生产效率为每小时几公斤至几十公斤。然而，超音速火焰喷涂作为一种表面处理技术，超音速火焰喷涂也有很多缺点，主要体现在三个方面：热效率低、材料利用率低、浪费大、涂层和基体强度低。
3.各种材料的涂层可以在各种基底上制备，超音速火焰喷涂包括几乎所有的固体材料，如金属、陶瓷、金属陶瓷、工程塑料、玻璃、木材、布和纸。
4.超音速火焰喷涂衬底温度低。基体温度一般在30 ~ 200之间，变形小，热影响区浅。
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