冲蚀磨损是指流体与材料表面的相互作用而引起的材料质量流失，它是材料消耗和引起工程设备破坏的主要原因。为了探讨材料的冲蚀微观磨损机理及有效的控制和减少材料的磨损损伤，提高设备的使用寿命，搭建一个能够对各类材料开展高温环境中气流冲蚀磨损实验的实验平台是必要的。通过对材料冲蚀磨损规律的研究，掌握各类材料的冲蚀磨损性能，才有可能在确保材料使用寿命的前提下优选材料或优化设计开发新型材料。本文以高温冲蚀实验装置喷砂系统的可靠性研究为主线，全面评价现有和改进后冲蚀磨损实验装置的可靠性，并对试样表面冲蚀过程中的受力状况进行了理论分析。具体研究内容及课题结论如下:　　(1)采用100块固定规格的304不锈钢和磨粒粒径分布范围为40-240目的棕刚玉磨料为实验材料，研究了现有实验装置在磨粒粒径、冲蚀角度、气流压力和环境温度四影响因素构成的正交实验条件下的可靠性，并对各实验条件下的误差进行了分析。结果显示，冲蚀磨损量数据的重复性误差在10％的允许误差范围内，但是再现性误差超出范围，必须对现有实验装置进行改进。　　(2)对现有实验装置可靠性实验的全过程进行仔细分析后，发现在构造和工艺流程上都存在一定的缺陷。针对存在问题，分别在气固颗粒混合、压缩空气的净化与稳定等方面对试验系统进行了改进，对改进后的实验方法和条件进行了规范。实验结果表明:在设定的实验环境下，各正交子实验条件下冲蚀磨损量数据的重复性最大误差百分比为9.33％，再现性最大误差百分比为8.67％。两者均在10％的允许误差范围内，改进后实验装置的可靠性符合实验要求。　　(3)极差分析结果表明:对测试材料的磨损的影响因素的极差顺序排列为磨粒粒径＞冲蚀角度＞环境温度＞气流压力，即磨粒粒径对材料冲蚀性能的影响起主要作用。同时，当磨粒粒径在60-80目范围内、冲蚀角度90°、气流压力0.15MPa、环境温度400℃时材料冲蚀磨损率最小;当磨粒粒径在180-200目范围内、冲蚀角度15°、气流压力0.35MPa、环境温度1000℃时材料冲蚀磨损率最大。　　(4)对正交系统内最值冲蚀磨损量下的试样冲蚀形貌进行SEM分析后发现犁沟和冲蚀凹坑。　　(5)磨粒与试样表面发生碰撞时会产生破碎现象，冲蚀后至少30％的磨粒粒径范围不变或位于相邻粒径范围，50％的磨粒显著变细，约5％的磨粒粒径大于冲蚀实验前初始粒径。磨粒粒径变大的主要原因是冲击试样表面后的部分磨粒较长时间堆积于高温炉膛底部。　　(6)运用ANSYS14.5分析了常温下各实验条件下试样表面受到冲蚀正压应力和剪切应力的分布规律:冲蚀区域中心所受到的正压应力最大，其大小从中心向四周递减。15°攻角时正压应力最大值区域位于试样左侧壁面上，30°攻角时正压应力呈流线型分布，大于45°攻角时正压应力以初始撞击点为中心呈年轮状分布。同时，攻角小于45°时剪切应力分布图中非蓝色部分为冲蚀核心区域，攻角大于45°时剪切应力分布图中蓝色部分为冲蚀核心区域。　　(7)对比指定的四个不同冲蚀角度实验条件下试样冲蚀形貌并对应其应力分布图时发现:当冲蚀角度为15°和30°时试样表面冲蚀外观和剪切应力分布图相似，磨粒沿试样表面方向切削是试样产生破坏的主要原因;相反，当冲蚀角度为60°和90°时，试样表面冲蚀外观和正压应力分布图相似，磨粒对试样表面的撞击是试样产生破坏的主要原因。