增大不锈钢管内壁孔隙面积和粗糙度,提升管内壁换热效率的需求与日俱增。针对传统表面加工方法难以处理小管径不锈钢长管内壁的问题,提出了利用电爆喷射沉积法在小管径不锈钢管内壁喷涂多孔涂层的关键技术。电爆喷射沉积法是基于对导体电爆炸现象的应用,衍生出的一种新的涂层制备方法,具有绿色环保、能量利用率高、对被喷涂基体影响小、涂层结合强度高、工艺参数调整方便等优势。本文在对电爆炸喷射沉积机理认识的基础上,针对小管径不锈钢管内送丝困难、喷涂效率低等问题,研制了一套可在小管径不锈钢管内壁进行连续电爆炸喷涂的自动化装置。该装置主要包括高压整流电源、储能电容器组、伸缩移动电极、隔离开关、高低压同轴导杆、电爆喷枪、基管运动与夹持机构、丝传送机构与基于电涡流传感器的丝位置检测、伺服电机驱动与控制、储能电容充电电路与电爆放电控制电路。并设计了基于可编程控制器（PLC）的电爆炸管内壁喷射沉积控制系统,实现自动送丝连续喷涂制备多孔涂层。电爆炸过程中电参数对电爆炸喷涂涂层的质量有着重要影响,对小管径丝电爆喷射沉积设备的电爆回路进行建模,根据电阻率-比作用量模型描述在电爆炸过程中非线性变化的金属丝阻抗,将电爆回路等效成RLC串联电路进行分析。利用PSpice软件建立了金属丝电爆炸模型,在此基础上仿真不同直径、不同初始电压和不同线路参数下金属丝的电爆炸放电波形。分析研究了初始充电电压、金属丝丝径、线路电阻电感对金属丝电爆炸能量沉积影响,改进了之前所设计搭建的小管径喷射沉积设备,为之后实际电爆喷涂实验确定了初始充电电压、金属丝丝径的合理范围。利用电爆炸喷射沉积设备进行铜、铝多孔涂层的制备,在仿真实验所获得的合理充电电压和丝径范围内进行了电爆炸喷射沉积实验,研究铝丝与铜丝在不同丝径、不同初始电压下,电爆过程中阻性电压、回路电流和丝上沉积能量的变化。研究发现,通过调节初始电压可控制金属丝上的沉积能量,改变丝上的汽化阶段相对能量沉积密度ρ汽。对多孔涂层表面宏观与微观形貌进行分析,实验结果表面,当铝丝的ρ汽处于0.6-0.7的范围内,铜丝的ρ汽处于0.73附近时,能获得应用性能最佳的铜、铝多孔涂层。对该铜、铝多孔涂层的孔隙率、结合强度和润湿性进行测定与实验分析,获取了制备最佳铜、铝多孔涂层的电参数。研究结果表明,应用所研制的自动化装置可有效制备铜、铝多孔涂层,孔隙率均达到了60%,涂层与小管径不锈钢基管内壁结合强度高,且两者表面分别达到了超疏水状态和亲水状态,能有效提升换热效率。