超音速火焰喷涂作为一种制作高质量涂层的表面强化技术,越来越受到国内外各界的重视。而喷涂材料是整个喷涂技术的核心。其中,机械球磨、喷雾干燥、烧结热处理制备喷涂粉末是近年来迅速发展的喷涂材料制备工艺,能够较好的满足超音速火焰喷涂对于喷涂粉末性能的要求。本文采用理论分析与实验相结合的方法,使用铁粉作为原材料,深入研究了喷雾干燥法制备超音速火焰喷涂粉末的工艺。首先研究球磨工艺对球磨后粉末粒度的影响。通过研究得出:磨球配比从1:2增加到1:4,球磨8h后粉末粒度从20.01μm减小到14.71μm;同时,随着球磨时间的延长,球磨后颗粒粒度呈抛物线下降;当球料比从10:1增加到20:1,球磨16h后粉末粒度从4.85μm降低到1.69μm。球磨后进行离心喷雾干燥造粒,得到流动性好,松装密度高的球形粉末颗粒。喷雾干燥过程中通过调节喷雾造粒工艺参数,分析雾化盘转速、固含量、喷雾干燥温度等对造粒产品的影响。实验结果表明:随着雾化盘转速从11000r/min提高到14000r/min,造粒后粉末粒度更小;固含量从40%提高50%以及60%,得到松装密度高、流动性较好、颗粒粒度较大的粉末;送料速度越慢,干燥温度越高,造粒后粉末越细。综合可以得出,当固含量在50%,雾化盘转速在14000r/min,喷雾干燥温度为270℃时造粒工艺最佳。造粒后的球形粉末颗粒在900℃保温2小时进行烧结热处理,使得球形粉末更加致密化,强度更高。造粒后粉末流动性降低,球形颗粒略有缩小,松装密度提高。最后通过对超音速火焰喷涂后涂层性能的测试,研究超音速火焰喷涂粉末的可喷涂性,同时反映出粉末制备中存在的问题,为继续研究提出改进措施。