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一．爆炸喷涂原理
喷涂时,先将一定比例的氧气和C2H2(乙炔quē)由供气口送入水冷喷枪的燃爆室,然后由送粉气将喷涂粉末送入燃爆室,经火花塞点火,氧气和C2H2混合气发生爆炸式燃烧,其热能加热喷涂粉末到一定状态,而爆炸冲击波则把喷涂粉末粒子高速喷向工件表面形成涂层。接着向燃爆室内送入清扫气,为下次爆喷准备,如此循环反复进行。
氧气和C2H2(乙炔)混合气体的自由燃烧温度为3100℃,但其爆炸式燃烧温度可达4200℃或更高,因而喷涂粉末粒子的温度可达3500℃以上;而其爆炸波传播速度可达3000m/s,从而将喷涂粉末粒子的喷出速度提高到700～820m/s,X高可达1500m/s。每次爆喷可产生一个直径约25mm、厚约数微米的圆形涂层斑,整个涂层即是由这样一些小圆形涂层斑有序地相互错落重叠而成。喷涂不同材料、不同粒度的粉末使用不同的爆炸频率,X快可达10次/s。
二．爆炸喷涂的特点
爆炸喷涂X大的特点就是以突然爆发的热能加热熔化喷涂材料,并利用爆炸冲击波产生的高压把喷涂粉末材料高速喷射到工件基本表面形成涂层。其主要X点如下:
（1）爆炸喷涂涂层的结合强度高。由于喷涂粉末被加热的温度高,且粉末以X音速飞行,与工件表面碰撞时所具有的动能大,因此形成的涂层的结合强度高。喷涂陶瓷粉末时,涂层的结合强度可达70MPa,喷涂金属陶瓷粉末时,涂层结合强度可达175MPa。有资料报导,爆炸喷涂涂层的结合强度曾达到过240MPa的高度。
（2）涂层致密,孔隙率低,一般小于1%。
（3）涂层的耐磨性高。由于喷涂时,粉末颗粒撞击到工件表面后受到急冷,在涂层中可以形成X细组织,因此耐磨性较高。
（4）涂层的硬度高。如YG12硬质合金涂层的硬度达HV1300,而一般O2—C2H2火焰涂层却只能达HV800,等离子涂层只能达HV1100。
（5）爆炸喷涂涂层的粗糙度低,可低于744,经磨削加工可达Ra0.025μm。
（6）工件的热损伤小。爆炸喷涂是脉冲式的,工件每次受热气流冲击的时间短,只有几毫秒,再加上O2—C2H2焰流的温度只3000℃左右,而不是等离子焰流的上万度,以及清扫气又可在一定程度上对工件表面起冷却作用。因此爆炸喷涂时,工件表面的温升可控制在100℃以下,工件不会发生相变及形变。
（7）在喷涂碳化物或碳化物基粉末材料时,这些材料中的碳化物不会像一般O2—C2H2火焰喷涂、等离子喷涂时那样发生分解、脱碳现象,从而保证涂层成分的可控制性和涂层性能。
三，爆炸喷涂的应用
爆炸喷涂由于其涂层结合强度高、硬度高、耐磨性好、以及工件的热影响小,故一出现,就广泛应用到飞行器零部件的喷涂上,钢铁、能源、汽车、卷烟机械、纺织机械等行业中的应用也越来越广泛,主要用于制备涂层质量要求高的工件。例如目前各种机械密封件、轴类、辊类、柱棒类等表面的耐磨强化,切纸刀片、导卫板等表面的耐磨强化,烟气轮机叶片、风机叶轮、汽轮机叶片等表面的耐磨耐冲蚀耐腐蚀强化,过丝轮、导流板、拉丝机滚筒等纺织机械零件表面的耐磨减摩强化等,均大量采用爆炸喷涂技术来制备预保护涂层。
