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本文采用高速电弧喷涂(HVAS)技术制备了多种工程上应用较为广泛的涂层。针对锅炉水冷壁管用钢的实际工况条件对涂层的耐高温氧化、高温硫化腐蚀和耐高温冲蚀性能进行了研究。运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDAX)等现代分析手段研究了高速电弧喷涂涂层的表面及截面形貌和微观结构,探讨了涂层在高温下的氧化、硫化和冲蚀机理,为这些涂层的工业应用奠定了理论基础。文中采用HVAS技术制备了Fe-Al/Cr3C2、Fe-Al添加Cr元素、Ni基添加Cr元素和Fe-Al添加W元素四种涂层。高温氧化动力学测试及SEM形貌观察结果表明Ni基添加Cr元素的涂层抗氧化性能最佳。这是因为Cr含量较高的涂层氧化时表面形成连续、致密的Cr2O3氧化膜,对元素的扩散起到有效的抑制作用。并且NiO、Cr2O3的存在有效抑制了Ni元素的扩散过程,阻碍了Ni与O之间的氧化过程；外层的NiO切断了O向涂层内部侵蚀的通道,从而降低了涂层的氧化速度。Cr含量较少时,则不利于Fe-Al基合金氧化时生成的Fe2O3的连续性,会造成氧化膜的脱落。硫化热腐蚀试验结果表明温度不同时45PS、Fe-Al/Cr3C2和SL30三种涂层材料具有不同的抗硫化热腐蚀能力。45PS涂层在高温下的抗热腐蚀性能要优于Fe-Al/Cr3C2和SL30。在较低温度下Fe-Al/Cr3C2和SL30的抗热腐蚀性能要优于45PS。中温时三者相当。实际应用时根据温度选择不同的涂层材料。高速电弧喷涂涂层45PS、SL30和FeAl/Cr3C2的抗高温冲蚀试验结果表明温度、冲蚀角度及气压对涂层的抗高温抗冲蚀性能有影响。温度升高,三种涂层的抗冲蚀性能提高,其中添加了Cr3C2增强相的涂层,由于氧化速度快,冲蚀损失最小。45PS和FeAl/Cr3C2涂层在45°时冲蚀损失率最大,而SL30在90°时冲蚀冲蚀损失最大,这种现象和涂层冲蚀机理及涂层特性密切相关。各种气压下冲蚀损失量均随砂量增加而增加,在0.1MPa时冲蚀损失量最高。