1、超音速喷涂原理
电弧喷涂的原理是以连续输送的两根金属丝作为自耗电极，它们的末端产生电弧作为热源，用压缩空气雾化熔融丝，以超音速喷涂到工件上，从而形成高结合强度、低孔隙率、低表面粗糙度涂层的喷涂方法。 其工作原理与普通电弧喷涂(亚音速雾化)相同，超音速喷涂是一个连续的熔融-雾化-沉积过程。 但在雾化方式下，超音速电弧喷涂与普通电弧喷涂有根本区别。 也就是说，超音速电弧喷涂采用超音速雾化。 其优点是雾化效果好，雾化后颗粒细小均匀，速度快，有利于获得高质量的涂层。 超音速电弧喷涂采用拉瓦尔喷管，将气流速度从亚音速提高到超音速，加强了气流对粒子的加速作用，提高了粒子速度。 粒子速度对涂层的性能有很大的影响。 粒子速度高时，粒子堆积时对基体的冲击作用强，粒子变形充分。 有利于粒子与基材、粒子与粒子结合，提高涂层的结合强度和聚集强度； 粒子速度高，粒子堆积前在空气中的飞行时间短，飞行中产生的氧化物少。 有利于颗粒结合，提高涂层聚集强度，降低涂层孔隙率。 粒子速度越高，越有利于获得高质量的涂层。
随着超音速喷涂的升级，颗粒速度不断提高，涂层质量也不断提高。 超音速雾化降低了涂层的粒径和粗糙度。 粗糙度是涂层的重要性能指标，取决于雾化后的粒径。 超音速雾化增强了气流对焊丝末端熔融金属的作用，雾化颗粒细小均匀，大大降低了镀层的粗糙度。 同时，减小粒径有利于减少颗粒在挤压过程中的飞溅，降低涂层孔隙率。 超音速雾化是超音速喷涂的起点，是与普通电弧喷涂的根本区别。 超音速喷涂设备包括电源、喷枪、送丝机构及其附件。 关键设备是超音速喷涂。 我司采用进口喷嘴，喷涂电流稳定，在保证线材雾化效果和涂层质量的前提下，每天可达到20平方米的喷涂面积。 电弧喷涂时，电弧区温度高达5000-6000，喷嘴采用空冷方式冷却。
二.超音速喷涂的技术优势
超音速喷涂与普通火焰喷涂相比，具有以下技术优点。
1、热效率高。 火焰喷涂产生的热量大部分散失到大气和冷却系统中，热能利用率仅为8-15%。 电弧喷涂是直接将电能转化为热能熔化线材，热能利用率高达70-80%。2、生产效率高。 电弧喷涂显示生产率高，单位时间喷涂的线材多。 一般来说，其生产效率是火焰喷涂的8倍以上。
3、操作简单，安全可靠。 电弧喷涂设备没有复杂的操纵机构，只要根据喷涂材料选择工作电流、电压在规定范围内，就能保证喷涂质量。 现场只使用电能和压缩空气，不使用氧气和乙炔等可燃性气体，因此安全可靠。
4、涂层结合强度高。 电弧喷涂在不提高工作温度、不使用贵金属的条件下可以获得较高的结合强度，通常达到20MPa，是火焰喷涂涂层强度的2.5倍。 超音速电弧喷涂涂层的结合强度达到60MPa，接近等离子体的质量。
5、涂层孔隙率低。 涂层表面孔隙率一般小于1%，提高了涂层的耐磨耐蚀性。 超音速电弧喷涂因其独特的优点，广泛应用于材料防腐、耐磨、旧利废维修及电力生产领域，带来了巨大的经济效益和社会效益。
超音速电弧喷涂的研制和成功表明，该技术具有高度的先进性和科学性。 具体情况如下。
1、应用空气动力学原理和计算机设计及拉瓦尔喷嘴等手段，成功研制出超音速电弧喷枪，大大提高了粒子速度，测量的粒子速度目前已超过国内外电弧喷涂粒子速度，其中铝离子**的高速为385.7m/s
2、设计的超音速电弧喷涂电源电弧可靠，还有拉瓦尔喷管对气流的加速作用，可以拉直电弧稳定，有效提高了丝材颗粒的雾化效果和涂层的密实度、结合强度。
3、喷枪采用风冷式，解决了金属颗粒与喷嘴内壁粘接难题，提高了气流质量，提高了颗粒速度和镀膜质量。
4、该技术具有较高的实用价值和推广价值。 超音速喷涂技术在当今电弧喷涂领域处于国际**水平。
