1982年，美国Browning Engineering公司（后转让给Stellite公司）的N.H.恩菲尔德（Enfield）发明制造出超音速火焰喷涂系统Jet Kote。

与常规火焰喷涂相比，超音速火焰喷涂采用特殊设计的燃烧室和喷嘴，驱动大流量的燃料并用高压氧气助燃，从而获得了极高速度的燃气焰流。喷涂时熔滴飞行速度快，撞击基材冲击力大，铺展充分，所制备的涂层结构致密，结合强度高。

与等离子体喷涂相比，超音速火焰喷涂的热源温度在2600～3000℃左右，远低于高温等离子体的温度，但焰流速度高，对粉体颗粒的加速性能更优，硬质合金等粉体穿行在高温焰流中，因脱碳、氧化程度低，所制备的涂层更致密，耐磨抗蚀性能更佳。

超音速火焰喷涂主要包括超音速氧燃焰喷涂（HVOF）和超音速空气燃焰喷涂（HVAF）。

超音速氧燃焰喷涂是将气态或液态碳氢燃料与高压氧气混合后，在特定的燃烧室中混合燃烧，产生超过音速（340米/秒）的高温燃气焰流熔化喷涂材料，将熔融或半熔融态的熔滴加速喷射至基材上形成涂层。如果将高压氧气换作压缩空气，则为超音速空气燃焰喷涂。相比于HVOF，HVAF可适当降低喷涂成本，但由于热流密度降低，只适于喷涂粒径较细的粉体。HVOF使用高压氧气作为助燃，对粉体的加热加速性能更优，更适合粒径分布范围相对较宽的粉体。

超音速火焰喷涂通常用于制备碳化钨、碳化铬基金属陶瓷涂层，镍基、铁基、铜基、铝基金属及其合金涂层。此外，该技术还用于热障涂层打底层的制备。