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钛具有优异的耐腐蚀性能,作为防腐涂层材料具有广阔的应用前景。然而钛金属与空气中的氧气、氮气良好的亲和性使得涂层的沉积需要在真空或者保护性气氛下进行,增加了涂层的成本和工艺复杂性。低温高速火焰喷涂通过往燃烧室里注入一定量的水和调整燃烧室出口直径而获得具有低温高速的焰流,使得在大气条件下获得性能优良钛涂层成为可能。本文采用低温高速火焰喷涂在Q235钢表面沉积Ti涂层,通过SEM、OP、XRD和XPS等方法对涂层的结构和相等特征进行了表征,探讨了喷距和燃烧室压力对Ti涂层的显微结构、常规涂层性能、电化学和浸泡腐蚀性能影响,并对涂层的热处理致密化进行了研究,取得了如下结果：(1)当燃烧室压力达到1.5MPa以上,喷距为80mm时可以获得致密、性能优良的Ti涂层。优化工艺所获得的Ti涂层表面粗糙高,超过13μm；显微结构表明,Ti涂层由近表面的疏松区和内部的致密区组成,但是涂层内部还存在个别大孔径孔隙。此外,在涂层粒子界面处可以观察到明显的氧化物界面,这为相分析所验证。优化工艺所获得涂层的孔隙率为2.6%,氧含量为1.64wt.%,结合强度超过40MPa。(2)电化学腐蚀分析表明,随着Ti涂层致密度提高和氧含量降低,有Ti涂层的Q235钢腐蚀电位升高,腐蚀电流降低。抛光处理和封孔处理均有助于提高钛涂层的电化学腐蚀性能。优化工艺下获得的钛涂层经封孔、抛光处理后,其电化学腐蚀性能略低于块材。优化工艺下所获得Ti涂层沉积Q235钢基体表面经人工海水浸泡30天后,表面没有观察到红锈,表明Ti涂层具有良好的防护性能。(3)Ti涂层经850℃、氩气气氛下热处理4小时后发现,涂层粒子之间、涂层与基体之间都发生了扩散,涂层的致密性有所提高。相分析表明,热处理对涂层的相结构没有明显的影响。热处理后涂层的结合强度高于50MPa,而涂层的显微硬度几乎是热处理前的2倍。电化学测试表明,热处理后Ti涂层的腐蚀电流有所降低,耐腐蚀性能则有所提高。