在航空航天、汽车动力、石油化工等工业领域，许多零部件内壁需要通过内孔等离子喷涂沉积涂层进行防护，存在狭小及近封闭空间内热量和粉尘难以散出的问题，同时等离子射流传递给基体的热量较大，易出现热量积累而造成热应力过大的问题，然而在狭窄空间内难以使用传统的设备进行测量获得基体的整体温度场分布，遂本文基于有限元仿真软件COMSOL Multiphysics®构建了内孔等离子喷枪射流对一最小直径30 mm、最大直径300 mm、长1100 mm、壁厚5 mm的圆锥体薄壁构件内壁多次加热的数值传热模型，研究高温合金工件在内壁进行喷涂过程中的温度场分布规律，并对不同工作气体下的内孔等离子喷枪射流使用OES诊断电子温度。结果表明，工作气体为80%Ar+20%He时，电子温度最高，为4412.75 ℃。随着He含量下降，电子温度下降。通过保持喷枪相对移动速度不变的同时控制喷枪横向平移速度，可以使一个喷涂周期内工件接收的热量相同。三次喷涂过程中，整个工件最高温度第一遍为41.7 ℃、第二遍56.5 ℃、第三遍68.4 ℃，内表面已喷涂与未喷涂区域交界处最大温度梯度第一遍0.41 ℃/mm、第二遍0.39 ℃/mm、第三遍0.30 ℃/mm，喷涂结束后终点与起始点的冷却温差第一遍8.3 ℃、第二遍13.2 ℃、第三遍6.5 ℃，最后并对数值模型和实测温度进行了对比，加热三遍后实测最高温度为119 ℃，数值计算模型的最高温度为114 ℃，实测温度与模拟温度最高温度的误差为4.2%，这验证了数值计算模型温度的准在航空航天、汽车动力、石油化工等工业领域，许多零部件内壁需要通过内孔等离子喷涂沉积涂层进行防护，存在狭小及近封闭空间内热量和粉尘难以散出的问题，同时等离子射流传递给基体的热量较大，易出现热量积累而造成热应力过大的问题，然而在狭窄空间内难以使用传统的设备进行测量获得基体的整体温度场分布，遂本文基于有限元仿真软件COMSOL Multiphysics®构建了内孔等离子喷枪射流对一最小直径30 mm、最大直径300 mm、长1100 mm、壁厚5 mm的圆锥体薄壁构件内壁多次加热的数值传热模型，研究高温合金工件在内壁进行喷涂过程中的温度场分布规律，并对不同工作气体下的内孔等离子喷枪射流使用OES诊断电子温度。结果表明，工作气体为80%Ar+20%He时，电子温度最高，为4412.75 ℃。随着He含量下降，电子温度下降。通过保持喷枪相对移动速度不变的同时控制喷枪横向平移速度，可以使一个喷涂周期内工件接收的热量相同。三次喷涂过程中，整个工件最高温度第一遍为41.7 ℃、第二遍56.5 ℃、第三遍68.4 ℃，内表面已喷涂与未喷涂区域交界处最大温度梯度第一遍0.41 ℃/mm、第二遍0.39 ℃/mm、第三遍0.30 ℃/mm，喷涂结束后终点与起始点的冷却温差第一遍8.3 ℃、第二遍13.2 ℃、第三遍6.5 ℃，最后并对数值模型和实测温度进行了对比，加热三遍后实测最高温度为119 ℃，数值计算模型的最高温度为114 ℃，实测温度与模拟温度最高温度的误差为4.2%，这验证了数值计算模型温度的准确性

内孔等离子喷涂；数值传热；内壁喷涂；等离子喷涂；YSZ