论文详细阐述了内孔电弧喷涂设备的组成与原理，介绍了内孔电弧喷涂枪的设计思路。利用造型软件UG和Solidworks设计了3种不同的内孔电弧喷涂枪，并给出了示意图。枪体加工制造完成后，进行了涂层的制备研究，证明了内孔电弧喷涂枪的使用效果良好。制备的涂层为典型的铁基材料涂层。通过金相分析，发现孔隙相互不连通，形状为等轴状，随机分布。通过灰度差别以及能谱分析，确定了涂层中存在着一定量的氧化物。氧化物主要环绕在孔隙周围，少部分出现在熔滴粒子的边界。通过比较发现，同种涂层的孔隙率与氧化物含量较为接近。对比了灰铸铁与涂层材料的磨损性能的差异。以4Cr13不锈钢为例，研究了铁基涂层在摩擦磨损中，不同因素对摩擦系数变化的影响，并分析了相关因素作用的强弱，得出了载荷主导的结论。延长磨损时间，发现铁基减摩涂层的摩擦系数与磨损量成正比。参考上述结论，可以为摩擦副设计提供合理的指导。通过理论分析与试验验证，铁基减摩涂层在性能上确实好于灰铸铁材料。为了进一步了解分析涂层的性能，利用数值模型重构了涂层。基于随机算法的模型在形貌、孔隙率、氧化物含量等指标上，极为接近实际涂层。