本文基于“航空发动机的叶片修复”这一热点研究问题，采用激光熔覆技术对研究对象7050铝合金表面进行涂层制备。文中以压片预置式法为手段，通过制备高分散的悬浮液引入纳米颗粒作为增强相，利用纳米稀土和纳米陶瓷的优越性能以及激光熔覆技术快速熔化凝固冷却的优势在铝合金表面制备出纳米颗粒增强的Ti-Al熔覆涂层，对其形貌、组织、硬度等性能进行研究分析，探讨纳米颗粒对熔覆层组织的作用机制，从而为涂层的广泛应用奠定基础。本文完成的主要工作和取得的成果如下。（1）通过考察纳米SiC在去离子水、1:1醇水混合溶液以及乙醇中的分散行为确定了乙醇为最佳的制备纳米SiC的分散介质；通过以无水乙醇为分散介质，研究添加不同质量分数的纳米SiC的分散行为，确定了最佳的粉体质量分数为3%；研究纳米SiC的超声分散行为和球磨分散行为，对两种分散方式进行对比，当采用超声分散方式进行超声30min可获得高分散的纳米SiC悬浮液，而球磨分散工艺对制备纳米SiC悬浮液的作用效果不佳。（2）基于有限元软件ANSYS对激光熔覆高能快冷过程进行温度场仿真，建立了三维瞬态温度场有限元模型，综合考虑热源模型、材料属性、相变潜热、边界条件等因素，通过数值仿真研究了复合微米粉和单相微米粉在激光熔覆过程中的温度场分布，获得了其熔池的形貌，深入分析了在熔覆过程中的温度分布。以光斑中心的最高温度为评价指标，分析获得了激光功率、激光扫描速度以及光斑直径对激光熔覆过程中的温度场的影响规律。（3）基于机械球磨法制备出了包覆均匀的微米Ti-Al复合粉体，通过压片预置式法将复合粉体压制在经过喷砂预处理的铝合金7050待熔覆表面上。采用正交试验对熔覆工艺参数进行优化分析，获得了当激光功率为1.5kW，扫描速度为150mm/min，离焦量为50mm时的熔覆层质量最佳，其宏观形貌完整且连续。观察横截面形貌可知，通过预处理和压片预置式法减少了熔覆层中气孔和裂纹的产生，熔覆层以胞状树枝晶为主，其熔覆层的最高硬度达到160.4HV。（4）探讨了纳米颗粒在激光熔覆过程中的作用机制，并对熔覆层组织晶粒生长过程进行了理论分析。对制备出的纳米SiC、纳米La2O3以及双相纳米SiC+La2O3熔覆层形貌和组织进行了分析，纳米颗粒增强的Ti-Al熔覆层的组织得到细化，且无气孔和裂纹的产生，其中双相纳米颗粒增强的Ti-Al熔覆涂层的组织稀释率较低且与基体材料形成良好的冶金结合，但其发生过烧导致其晶粒组织粗大。对纳米颗粒增强的熔覆层的显微硬度进行测定和对比，纳米颗粒的引入细化了晶粒提高了熔覆涂层的硬度，纳米陶瓷相SiC的添加使得熔覆涂层的硬度大幅提高，双相纳米颗粒增强的熔覆涂层的因过烧整体硬度下降。