热喷涂涂层与基体结合方式一般是机械结合，涂层结构为典型的层状结构，性能上有明显的方向性，所以很容易发生层间失效或涂层剥落。为了提高结合强度，常用表面熔覆或喷焊方法对基体表面进行处理，使涂层与基体达到冶金结合状态。但是这种方法会使基体过热（通常会高于1000℃），也会对表面层和基体性能有较大影响。电弧喷涂方法制备微冶金结合涂层研究的主要目的是为了在不使基体温度过高的前提下，使喷涂涂层与基体之间达到微冶金结合形式，尽量减少甚至消除涂层性能的方向性，并提高冶金结合率，提高涂层结合强度。对此，电弧喷涂系统的设计、系统稳定性调节和喷涂工艺对涂层结构的影响变化规律是本文的研究重点。本文根据研究目的和要求优化设计了一套完整的电弧喷涂系统，包括电弧喷涂电源选择、送丝系统设计和喷枪改进。喷涂电源选用山大奥太焊机，型号为NBC-500，送丝系统采用两台送丝机控制送丝。为了使该系统稳定工作，进行了系统工艺稳定性实验，研究了各因素对电弧喷涂系统稳定性的影响规律，确定了能使系统稳定持续工作的参数匹配。得出在保证两丝准确对中的基础上，当喷涂丝伸出长度为10-15mm，负极丝丝径采用1.2mm，用电源自带的等速送丝系统控制送丝，正极丝丝径采用1.6mm，用独立送丝系统控制送丝时，该系统能持续稳定工作。当通入压缩空气时，在雾化气体压力为0.45MPa时，对熔滴颗粒有较好的雾化效果，雾化粒子大小适中，分布均匀。利用该系统进行电弧喷涂实验，从工艺上研究各主要因素对涂层冶金结合率、孔隙率、基体温度的影响规律，确定了最佳工艺。得出在喷涂距离为100mm，压缩气体压力为0.45MPa，电弧电压为32.5V，电流为231A，基体预热温度为110℃时，能在5mm08Al基体表面得到冶金结合率较高的喷涂涂层。