热喷涂钛及钛合金涂层具有耐腐蚀的优点，在诸多工程领域具有广泛的应用，但钛是一种热敏感，易氧化的材料，普通的热喷涂工艺容易使其在喷涂过程中发生氧化，影响涂层质量。本文研究了一种基于高速火焰喷涂的改进方法，即通过在燃烧室与枪管之间加装混合室，向混合室内通入常温氮气来降低气流温度，同时保持混合室内压力，实现低温高速火焰喷涂工艺。　　本文首先使用气体动力学模型进行计算，依此设计了低温高速火焰喷枪，利用计算流体力学软件Fluent对所设计的低温高速火焰喷枪内气流温度、速度、压力变化以及颗粒的温度、速度进行了数值模拟仿真。结果表明，气流温度随着氮气流量的增加由2400K降至1600K，钛颗粒温度则由1590K降至1190K，同时颗粒速度则变化不大;另外，当燃氧比为1时，煤油输入流量上升使气流与颗粒的温度和速度均有所上升。　　利用上述模拟结果，本文制作了低温高速火焰喷枪，并与传统高速火焰喷涂、冷喷涂制备的钛涂层进行对比实验。实验结果表明，在低温高速火焰喷涂过程中，随着氮气的加入，涂层中氧含量由0.0489wt％降至0.0378wt％，但由于颗粒温度降低颗粒变形并不充分，造成涂层中孔隙较多。提高前端煤油流量会显著改善颗粒的沉积使涂层更加致密，虽然这会使涂层中氧含量略有增多，但仍低于传统高速火焰喷涂所制备的Ti涂层。在对上述三种工艺制备的钛涂层进行盐雾腐蚀实验后发现，低温高速火焰喷涂所制备的钛涂层优于传统高速火焰喷涂制备钛涂层，但与冷喷涂制备钛涂层以及纯钛还有一定差距。