1.在航空领域的应用
超音速火焰喷涂碳化钨已经在航空领域得到了大量的应用，其占比例达到35%，超音速火焰喷涂技术的使用已经基本实现了标准化。空客、波音等大型飞机的高强钢、钛合金部件都采用超音速火焰喷涂技术制备耐磨涂层，特别是采用超音速火焰喷涂制备飞机起落架、滑轨、液压阀杆、活塞杆、柱塞、舱门插销、阻力板和钛合金襟翼滑轨等零部件的耐磨涂层，发动机上的风扇及压气机叶片阻尼凸台磨损面、燃烧室中段环等部件。对于民航飞机部件及其维修，波音等公司为国内提供了相关的技术支撑和服务。
国内已有机构成功将超音速火焰喷涂技术应用在直升机航空传动系统中，包括: 旋翼轴、行星齿轮架、中尾桨毂尾减输出法兰盘、内侧压板、尾桨轴、尾减输入齿轮、尾减输出动密封座等近20 种关键部件。
超音速火焰喷涂技术已在中航飞机起落架有限责任公司、西安飞机工业股份有限公司、中国航发湖南动力机械研究所、哈尔滨东安发动机有限公司、中传机械有限公司、南方工业有限公司、西安航空发动机有限公司、沈阳黎明航空发动机有限公司等公司，5710 厂、5713 厂、5719 厂、5720 厂等航空发动机维修工厂得到推广和应用。如中国航发南方工业有限公司采用超音速火焰喷涂技术对发动机甩油盘喷涂WC-17Co 耐磨涂层，经磨削加工后，涂层性能均满足设计要求，孔隙率及未熔颗粒比例均小于1%( 规范要求: 孔隙率≤5%，未熔颗粒比例≤10%) ，未融颗粒小于15 μm( 规范要求≤25μm) ，结合强度76 MPa( 规范要求: ≥45 MPa) ，界面污染8% ～ 9% ( 规范要求: ≤25%) 硬度1203 HV( 规范要求: ≥1000 HV) 。
美国宇航材料规范有AMS2447D、AMS2448A，国内航空领域超音速火焰喷涂碳化钨涂层标准无国标和军标，只有航空工业标准( HB) HB20396-2016( 超音速火焰喷涂碳化钨涂层规范) 。AMS2448A规定了2 种涂层材料: WC-17Co、WC-10Co4Cr，AMS，AMS2447D 规定了4 种涂层材料: WC-10Ni、WC-12Co、WC-17Co、WC-10Co4Co，HB20396-2016 规定了3 种涂层材料: WC-12Co、WC17Co、WC－10Co4Co; 国外标准要求结合强度不低于10 ksi( 68．9 MPa) ，HB 要求是不低于70 MPa，均要求: 硬度不低于950 HV、孔隙率要求不高于1%、涂层厚度200 ～ 300 μm、无未熔颗粒、无界面分离、碳化物分布均匀、无条带或团聚，测试残余应力均采用标准“N”型Almen 试样，计算喷涂前后试样的弧高值差值来表征碳化钨涂层的残余应力。中国航发北京航空材料研究院对荧光渗透检测在替代着色探伤更有优势，更方便将喷涂过程中产生的条带和团状裂纹、磨削过程中产生的大面积裂纹和微裂纹、环带中掺杂的磨削裂纹显现出来。
2.在模具领域的应用
我国模具的使用寿命只有进口模具的1 /2 ～ 1 /3，模具主要依靠表面进行工作，因此，其寿命取决于表面状态。冷挤压模具的主要失效形式有四种，即磨损、塑性变形、疲劳破坏和断裂，其中表面磨损损伤导致模具失效占总失效的80% 以上，是冷挤压模具最常见的失效形式。超音速火焰喷涂涂层接近致密，耐磨性好，能够满足不同材质冷冲模具的要求; 在分体式还是整体式模具上均可制备碳化钨等硬质耐磨涂层; 在其上制备硬质耐磨涂层，可增加模具设计的自由度，缩短设计和制造周期; 也可制备花样复杂、表面光洁度、尺寸精度高的特种模具。可选择普通模具钢替代专用的模具钢，在其上喷涂其他硬质耐磨涂层，可大幅降低制造成本和使用成本，其意义已不是单纯的模具表面的防护，也可从模具材料的选材方面降低成本。
对于磨损失效模具的修复( 再制造) ，超音速火焰喷涂法相比镶块嵌入法( 技术要求高) 、堆焊( 热影响区大) 和电刷镀( 结合强度低) 更有优势，超音速火焰喷涂还具有局部可控的修复功能，对模具局部损伤、剥落能快速修复，且修复部位的结合强度、耐磨性等与整体接近，不会对模具材料及组织产生有害化影响，超音速火焰喷涂延长了模具的使用寿命、降低了使用成本，提升，企业的竞争力性。超音速火焰喷涂碳化钨涂层，对于大型、精密、复杂模具的修复和再制造，经济效益和社会效益特别明显。
超音速火焰喷涂涂层的失效与模具不同，涂层宏观在损坏中表现为塑性变形，其损坏过程是: 涂层表面出现蚀坑→涂层出现龟壳状裂纹→涂层出现剥落。喷涂涂层接近致密，仍有孔隙存在，丁鹏飞采用超音速火焰喷涂在40Cr 模具钢上WC －10Co3Cr 涂层，使用深冷工艺对涂层进行优化，经过该工艺后，涂层的孔隙率下降了40%。周小龙在H13 钢上制备了Cr3C2基涂层，涂层孔隙可低至0． 87% ，近似于致密，室温下磨损率是原始基体H13 钢的1 /3 左右，极大的降低了模具成本。瓦楞钢模具上采用HVOF 制备了碳化钨涂层，模具寿
命由20000 h 提高了120000 h，整体提高了6 倍。该涂层失效后，仍可采用超音速火焰喷涂进行再制造，意味着可无限期的延长了使用寿命，极大的降低了成本。张祥林、李伟采用超音速火焰喷涂在Cr12MoV 钢上制备了碳化钨金属陶瓷涂层，模具使用3 年，仍可正常使用。广州有色金属研究院在Cr12 不锈钢拉延模采用超音速喷涂制备了碳化钨涂层，相比于原始的拉延模，使修模频率从500 件/次提高到7000 件/次，寿命提高了1个数量级。
3. 超音速火焰喷涂在辊、轴等耐磨领域的应用
轴、棍类零部件在使用过程中，造纸行业辊轮，经超音速火焰喷涂并经过磨削、抛光等工序制备了100 μm 的WC-Co 涂层，使用15 月后，光洁度仍保持原始状态，而原始辊轮需0． 5 ～ 4 月精磨一次才能维持原有的光洁度。热浸镀锌槽中的沉没辊，采用超音速火焰喷涂WC-Co 涂层后，使用寿命增加了2 ～ 8 倍。铝板冷轧线上的成形辊、输送辊等经超音速火焰喷涂碳化钨涂层后，其寿命从0． 5 ～ 1 年延长到2 ～ 3 年。在张紧辊上超音速火焰喷涂WC －Co 替代镀硬铬，使用寿命由两个半月延长到5 年。带钢的退火炉导辊，喷涂碳化钨涂层后，由原来停机检修30 min /month，变为3 年都不用检修。
由于超音速火焰喷涂不受施工场所的限制，室内喷涂、现场施工均可，对长的轴、棍的大面积和局部制备碳化钨涂层均可，喷涂温度低，对长轴棍类不会产生热影响变形，超音速火焰喷涂适合喷涂和再制造。轴类等零部件的再制造已经从单一的、作坊式的生产修复发展到大规模、高品质、连续自动化的批量生产线，涉及除油和除锈前处理系统、超音速火焰喷涂系统、热处理、抽排放风系统、磨削加工处理等。
超音速火焰喷涂批量生产中涂层厚度和质量难以直观检测，主要靠过程控制、喷涂样的解剖分析或解剖分析随次样，检测数据有一定滞后性，出现问题能快速反馈并找到根源比较困难。在满足产品性能的前提下，批量产品要求的是一致性和稳定性，喷涂过程中影响因素多，需要采取不少措施进行保障，采用机械手和编程方式控制喷涂距离、移动速度等参数，采用氧气站的方式替代氧气瓶组保障气体流量的稳定供应，选择粒径分布较窄的粉末。
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