再制造项目采用先进的维修技术，严格的产品质量控制和准确的成本核算，因此旧产品可以重复使用，并达到良好的技术和经济指标。再制造项目是高质量，高效，节能和节省材料。环境保护是目标，符合国家可持续发展战略。再制造工程基于先进的维护技术。其中，由于其工艺灵活性，涂层质量的可控制性和成本优势，热喷涂技术在再制造方面具有广泛的应用。根据热喷涂原理，沉积之前颗粒的状态决定了涂层的性能，包括颗粒的速度，颗粒的温度和颗粒的熔融状态。颗粒的速度对涂层的性能有重要影响。当颗粒撞击基材表面时，它们会高速形成较大的脉冲。颗粒具有很强的可变形性，这有利于涂层的粘附性和密度的改善。超音速喷涂非常出色。涂层的性能得益于极高的粒子速度。近年来的热门研究，冷喷涂技术完全依靠高速颗粒的动能来形成涂层。根据空气动力学和火箭发动机的原理，我们成功开发了超音速电弧喷涂技术（HVAS）和多功能超音速火焰喷涂技术（HVO / AF），可以制备高性能的金属，合金，金属陶瓷和无氧化物金属涂层已在工业中广泛使用。
电弧喷涂具有生产效率高，生产成本低，工件受热少的优点。广泛用于长期防腐和耐磨涂料。它在热喷涂中占有重要地位。但是，它可与等离子喷涂和超音速火焰喷涂媲美。与普通电弧喷涂相比，涂层质量较低，结合强度约为20 MPa，孔隙率为3％-10％，这限制了电弧喷涂的应用。超音速电弧喷涂技术基于提高粒子的速度。拉瓦尔喷嘴用于改善喷枪的雾化效果，并增强气流对颗粒的加速效果。将颗粒的速度提高到超音速，并制备了具有高结合强度，低孔隙率和低表面粗糙度的涂层，与普通电弧喷涂相比，涂层的质量得到了极大的提高，接近于级别的等离子喷涂，全面提高了电弧喷涂层的质量。
超音速电弧喷涂的原理是：在焊丝末端燃烧的电弧会熔化均匀喂入的焊丝，而由拉瓦尔喷嘴加速的超音速气流会将雾化的焊丝雾化成细小且均匀的粒径分布。将颗粒喷涂到工件上以形成涂层。与普通电弧喷涂一样，超音速电弧喷涂是连续重复进行的熔融雾化沉积过程，但是就雾化方法而言，超音速电弧喷涂不同于普通电弧喷涂，而普通电弧喷涂则使用亚音速雾。超音速电弧喷涂采用超音速雾化，雾化后的微粒细小均匀，速度快，有利于获得高质量的涂层。
2 超音速电弧喷涂在再制造中的应用
超音速电弧喷涂层结合强度高、孔隙率低、 表面粗糙度低、耐磨耐蚀性能好，在工业中有广 阔的应用前景，特别是在长效防腐和耐磨涂层方面。超音速电弧喷涂工艺灵活，在相当大的工艺 参数范围内都能得到性能优异的涂层，设备研制 成功后，获得了广泛的应用。
2.1 长效防腐涂层
电弧喷涂铝、锌涂层耐蚀性能好，对基体有 良好的保护作用。由于铝、锌涂层的自腐蚀电位 均低于碳钢的自腐蚀电位，因此，铝、锌涂层具 有牺牲阳极的阴极保护作用，即使涂层有局部破 损，对基体仍然有良好的防护效果，此外，电弧 喷涂镍铬和铁铬铝涂层还能有效地抗高温腐蚀。 超音速电弧喷涂层质量比普通电弧喷涂高，涂层 均匀致密，孔隙率低，为腐蚀的防护提供了一条 成本低、效果好的途径，特别是桥梁、钢铁塔架、 水闸门、工业锅炉等的腐蚀防护。
工业用锅炉水冷管壁的腐蚀是个重要的经 济和技术问题，更换管壁和停产的损失相当昂贵。 锅炉使用过程中，工作温度高，燃料含硫量高， 锅炉水冷管壁由于 Fe 元素与高温空气中的 S 元 素反应生成 FeS 而造成腐蚀。此外，熔渣和煤灰 对管壁有冲蚀作用，加剧管壁的腐蚀。超音速电 弧喷涂电厂水冷管壁，与普通电弧喷涂相比，制 备的涂层均匀致密，表面粗糙度低，结合强度高， 涂层质量大大改善，预计防腐寿命在 5 年以上。 随着石化工业的发展，由于各种腐蚀原因引起化 工储罐、管道出现事故的趋势明显增加，不仅造 成了大量的经济损失和环境污染，而且造成了很 多人员伤亡。因此，对化工设备进行防腐与维修， 是石化工业发展中重点解决的难题之一。超音速 电弧喷涂石油化工厂的轻污油回收罐，大大提高 了回收罐的使用寿命，其使用寿命由原来的 3 年 提高到 8 年。
2.2 耐磨涂层
在机械零部件的表面，采用热喷涂方法，制 备耐磨或耐磨耐蚀的涂层，对零部件进行修复或 强化，是热喷涂技术应用的一个重要的方面。超音速电弧喷涂制备的涂层结合强度高、孔隙率低， 经车削和磨削加工后易于满足精度和表面光洁度 要求，同时，与其它修复方法相比，其成本低廉， 为其在修复领域的应用创造了条件，具有较好的 技术经济效益。工程机械的作业环境越来越恶劣， 其液压系统柱塞往往由于超负载、液压油污染而 出现粘着磨损和磨粒磨损，导致液压系统无法正 常工作。采用超音速电弧喷涂耐磨抗高温合金涂 层对失效的柱塞进行修复，修复后的柱塞不仅可 恢复使用，而且其使用寿命也原来平均 15～20 天延长到平均为 45 天，使用寿命周期提高了一倍 以上，产生了较好的经济效益。
3 多功能超音速火焰喷涂技术
多功能超音速火焰喷涂系统的原理是：利用 煤油为燃料，氧气和压缩空气为助燃剂，控制系 统将煤油和氧气（压缩空气，或氧气与压缩空气 的混合气）以一定的流量输送到喷枪，经高性能 雾化喷嘴雾化混合成可燃混合气后喷入喷枪燃烧 室，混合气经火花塞点火燃烧后形成高温高压的 燃气，通过拉伐尔喷嘴将其加速到超音速。送粉 系统将喷涂粉末从拉代尔喷嘴的低压区送入超音 速射流，经射流加温加速后从喷枪喷出，高速喷 向工件表面沉积形成涂层。喷涂系统的关键是通 过调节进入喷枪的煤油、助燃剂（氧气与压缩空 气的混合气体）的流量比例来调节焰流的速度和 温度，从而控制喷涂粉末的加热和加速，以满足 喷涂材料的要求，制备高性能的金属涂层，合金 涂层和氧化物陶瓷涂层。
为多功能超音速火焰喷涂系统的焰流图，由图可知，焰流集中，射 流扩散角小，并出现了超音速焰流所特有的马赫 锥，表明焰流的速度达到超音速。对 WC-12Co 涂层的结合强度进行了测试，测试结果表明涂层 的结合强度大于 70 MPa，测试时的断裂面出现在 胶层，说明实际值大于测试值。
