等离子喷涂工艺
在等离子喷涂过程中，影响涂层质量的工艺参数很多，因此，对于不同工件、不同基体和不同涂层，其工艺优化不尽相同，一般要经过反复试验，才能得到最佳工艺水平，下面介绍主要工艺参数的选择和控制。
（1）等离子气体的选择
气体的选择依据主要是可用性和经济性，氮气便宜，且离子焰焓值高，传热快，利于粉末的加热和熔化，但易发生氮化反应的粉末或基体不可采用。氩气电离电位较低，等离子弧稳定且易于引燃，弧焰较短，适于小件或薄件的喷涂，此外氩气还有很好的保护作用，选用氩气喷涂Cr2 C3、WC、TiC和ZrC等可防止脱碳，但氩气的焓值低，价格昂贵。
气体流量大小直接影响等离子焰流的焓值和流速，从而影响喷涂效率、涂层孔隙率和结合力等。流量过高，则气体会从等离子射流中带走有用的热，并使喷涂粒子的速度升高，减少了喷涂粒子在等离子火焰中的“滞留”时间，导致粒子达不到变形所必要的半熔化或塑性状态，结果是涂层结合强度、密度和硬度都较差，沉积速率也会显著降低；相反，则会使电弧电压值不适当，并大大降低喷射粒子的速度，极端情况下，会引起喷涂材料过热，造成喷涂材料过度熔化或汽化，引起熔融的粉末粒子在喷嘴或粉末喷口聚集，然后以较大的球状沉积到涂层中，形成大的空穴。
（2）电弧功率的确定
电弧功率太高，随着电弧温度升高，更多的气体将转变成为等离子体，在大功率、低工作气体流量的情况下，几乎全部工作气体都转变为活性等离子流，等离子火焰温度也很高，这可能使一些喷涂材料汽化并引起涂层成分改变，喷涂材料的蒸气在基体与涂层之间或涂层的叠层之间凝聚引起粘接不良，此外还可能使喷嘴和电极烧蚀。而电弧功率太低，则得到部分离子气体和温度较低的等离子火焰，又会引起粒子加热不足，涂层的结合强度、硬度和沉积效率较低。
近年来，出现了一些高能等离子喷涂设备，具有较高的能量水平（80kW）、较高的热效率（70%～75%）、较高的焓值（1.98×106 J/kg）和较高的粒子速度（610m/s），因此涂层性能显著提高。例如，WC/Co涂层使用25kW的电弧功率喷涂时，涂层的孔隙率为3%～4%，涂层的结合强度为5880MPa（600kg/mm2）。当喷涂功率提高到55kW时，涂层的孔隙率为3%以下，涂层的结合强度提高到7840MPa（800kg/mm2）。但是，并不是所有的材料都适合使用大功率喷涂，往往涂层性能提高并不显著，而成本却大大增加。目前，对大部分喷涂材料所使用的电弧功率为20～40kW。
（3）供粉速度的选择(https://www.daowen.com)
供粉速度必须与输入功率相适应，过高，会出现生粉（未熔化），导致喷涂效率降低；过低，粉末氧化严重，并造成基体过热。送料位置也会影响涂层结构和喷涂效率，一般来说，粉末必须送至焰心才能使粉末获得最好的加热和最高的速度。等离子喷涂常用粉末粒度为120～300目，粒度范围以窄为好。目前世界上已能以1 μm左右的超细粉末进行喷涂。
（4）喷涂距离和喷涂角的确定
喷枪到工件的距离影响喷涂粒子和基体撞击时的速度和温度，涂层的特征和喷涂材料对喷涂距离很敏感。喷涂距离过大，粉粒的温度和速度均将下降，结合力、喷涂效率都会明显下降，气孔增多；过小，会使基体温升过高，基体和涂层氧化，影响涂层的结合。在基体温升允许的情况下，喷涂距离适当小些为好。焰流轴线与被喷涂工件表面之间的角度为喷涂角。该角小于45°时，涂层结构会恶化形成空穴，导致涂层疏松。
（5）喷枪与工件相对运动速度的控制
喷枪的移动速度应保证涂层平坦，不出现喷涂脊背的痕迹。也就是说，每个行程的宽度之间应充分搭叠，在满足上述要求的前提下，喷涂操作时，一般采用较高的喷枪移动速度，这样可防止产生局部热点和表面氧化。
（6）基体温度的控制
较理想的喷涂工艺是在喷涂前把工件预热到喷涂过程要达到的温度，然后在喷涂过程中对工件采用喷气冷却的措施，使其保持原来的温度。