爆炸噴涂是利用可燃氣體與氧氣的混合物有方向性的爆燃,將噴涂粉末加熱、加速并轟擊到工件表面形成涂層的一種熱噴涂技術。其爆燃產生的射流速度極高,涂層的結合強度高、孔隙率低,是熱噴涂工藝方法中最好的。氣體爆炸噴涂廣泛采用乙炔、氫、甲烷、丙烷、丁烷、丙烯等可燃氣體同空氣或氧氣的混合物。通常,氣體混合物是在一端封閉的長管中爆燃的。爆燃噴涂過程一般包括可燃氣體混合物填充一送粉及惰性氣體墊保護一爆燃一清掃等循環復的過程。
通過混合器往一端封閉的噴槍槍膛中注入一定量的可燃氣體混合物,如C2H2+O2等,通入N2或He等惰性氣體形成氣墊(氣墊的作用是在可燃氣體混合物和爆燃產物之間形成隔離區域,防止回火。并通過送粉器將被噴涂粉末送入槍膛中,然后借助火花塞點燃槍膛中的氣體 混合物??扇細怏w混合物最初在槍膛中發生正常燃燒,隨后轉入爆炸。
氣體混合物由燃燒轉入爆炸后,產生超聲速的高溫爆燃產物,爆燃產物又對粉末噴涂材料加溫、加速,高溫(粉末顆粒被加熱至塑性狀態或熔狀態)、高速(最高可達1200m/s)的粉末顆粒飛出槍膛后與工件相撞并在工件表面上形成高度致密的優質涂層。在每次循環的最后向槍膛內送入清掃氣體,為繼續實現下次循環作準備。根據所選用的噴涂材料不同,上述過程將以一定的頻率(一般為每秒2次~10次)重復進行。
每次脈沖爆燃的結果,可在工件表面上形成一個涂層圓斑,其厚度一般為0.003mm~0.02mm,直徑與槍膛內徑相當,一般約為20mm。由于工件表面槍之間的相對運動,各涂層圓斑以一定的步距有序地互相錯落重疊,遂在工件表面上形成一個完整、均勻的涂層。根據實際需要對工件表面可進行連續多次爆炸噴涂,最終形成高達數毫米厚的涂層。