伴随着加工制造业的迅猛发展,对小口径管内壁涂层的性能要求越来越高,如耐磨性、耐腐蚀性、耐高温等。常规热喷涂方法如火焰喷涂、等离子喷涂和电弧喷涂等,仅针对大口径管内壁涂层的制备,无法满足小口径管内壁涂层制备的需要。电爆喷涂是一种正在研究的新型热喷涂方法:利用高电压脉冲对喷涂材料进行放电,产生的大电流对其进行欧姆加热同时发生爆炸,加热后的熔融粒子在爆炸产生的冲击波作用下与基体碰撞形成涂层。这一方法的突出优势是装置尺寸小,可用于小口径长管内壁涂层的制备。本文设计并制作了一套用于小口径长管内壁的连续电爆喷涂试验设备。该设备主要由五部分组成:载料杆传送装置、载料杆旋转定位装置、整管状电爆炸枪、基体定位装置以及可编程控制器（PLC）装置。其工作原理为,高压变压器向储能电容器充电,然后通过高压导电管将电压导入高压电极侧,使高压电极与接地电极间形成高压电场。在载料杆传送装置的作用下,将载料杆依次送入高压电场中,激发气体放电并产生大脉冲电流至喷涂粉末内部。进一步对粉末进行欧姆加热,使其瞬间熔化并膨胀从而发生爆炸,爆炸产生的冲击波将熔融粒子高速喷射到管状工件内表面形成涂层。整个过程可以通过PLC控制系统精准控制电容器充电、载料杆传送、基体的水平及周向运动,实现涂层的搭接。使用上述设备,在初始电压为11kV、13kV、15kV的条件下,选用不同粒径的Ti₃SiC₂陶瓷粉末和600目石墨粉进行电爆喷涂试验,研究充电电压、粉末粒径、石墨粉的掺入比例对涂层形成的影响。结果表明:当粒径为500目、电压为15kV、石墨粉掺入比例为10%时,电爆过程的能量沉积值最大,获得的涂层表面致密光滑,微观截面可以看出原子互扩散层厚度为14μm左右,形成冶金结合涂层;在所有试验中示波器采集到两种具有代表性的电流电压波形模式:平滑震荡式与突变式。分析认为:粉末的导电性能直接影响粉末内部的能量沉积值,进而影响形成涂层的质量。最后,对电爆所产生的致密光滑的涂层进行性能分析。采用胶结对偶拉伸法对涂层进行结合强度试验,其破断类型属于胶粘层破断,结合强度大于胶粘强度,在两组试验的测试中得出涂层的平均结合强度大于37MPa,达到涂层的结合强度要求;进一步通过涂层表面的XRD衍射图判定,所形成的有效涂层表面物质为Ti₃SiC₂与TiC组成的复合涂层;在涂层截面的显微硬度测试中也表现出260HV的截面维氏硬度。基于以上分析,证实了通过该设备进行电爆喷涂试验形成的涂层具有良好性能,达到工业使用标准。