工作原理：HVOF系统使用一个具有小燃烧室的喷枪。丙烷流经一个虹吸系统，并在其中与氧充分混合。混合气体从枪的喷嘴中射出，并在枪口外点燃。点燃的气体形成一环形火焰。合金涂层材料流过枪进入火焰，火焰环绕着合金粉末，火焰的环形转动使粉末均匀加热，热粉末质点被氧气的高速流运送并被加速到超音速。

METALSPRAY公司开发的EXCALIBUR 4000（HVOF超音速氧燃喷涂）工艺是专门为现场喷涂高性能抗冲蚀涂层而开发的，它能满足抗高温冲蚀一腐蚀的要求。其主要特点是：

 （1） 低孔隙率（1<%）。EXCALIBUR 4000涂层非常致密，具有均匀的结构，能抗开裂和使冲蚀最小。

 （2） 细粒度（20-45μm）。EXCALIBUR 4000工艺的高速度与UTEx1-014材料的微细雾化质点结合制备出微细粒度结构的涂层。微细粒度能使涂层强度更大，损坏速度更慢（一般涂层的粒度为40-100μm）。

 （3） 碳化钨/碳化铬的骨架网络。EXCALIBUR 4000是一个低热工艺，以超音速（900米/秒）输送碳化物到基体表面，这样就减少了材料在火焰中停留的时间。镍/铬/钴的熔点低，在镍/铬/钴为液态并淹没碳化物质点形成卵石基质时，碳化物仍保持原有的硬度，从而有效的抗冲蚀。（惯用喷涂工艺，因为其低速（61-91米/秒）使碳化物停留在高温火焰中的时间长，导致因碳的氧化使碳化物分解）。

 （4） 涂层表面光滑（R2×1）。EXCALIBUR 4000工艺喷出的是非常光滑的涂层，是一般涂层光滑度的6倍（R2×6）。糙面易被冲击质点打击和撕扯。

 （5）高度均质的碳化物—金属复合团聚粉末。Metalspray研发的UTEx1-014（Cr3C2-WC-NiCrCo）粉末是高度均质的复合团聚粉末。该粉末每个颗粒都由细小的碳化物粒子和NiCrCo合金烧结形成。如下图所示。碳化物粒子弥散分布，其间隙约为1μm左右。由于碳化物粒子包裹在NiCrCo金属中，在喷涂过程中碳化物的百分比不会改变，因此，喷涂后涂层成份与粉末成分完全一致。

主要应用：HVOF工艺喷涂碳化物粉末材料，主要用于锅炉管防磨，尤其适用于CFB（循环流化床）锅炉。Metalspray根据用户提供的运行数据和灰样免费为客户在美国总部实验室进行模拟试验， Metalspray根据实验数据为涂层提供质保周期。一般CFB锅炉的质保周期在3~5年。该工艺防磨主要产品为UTEx1-014涂层。HVOF在世界上很少有公司能够进行大面积现场施工，在国内也只有Metalspray应用该技术。