钛合金具有熔点高、密度低、比强度高、耐蚀性和生物相容性好等突出优点,在航空航天、生物医学等领域得到广泛应用。然而,由于其低的硬度和差的耐磨性,使其通常不能用作重要的摩擦运动副零部件。利用激光熔覆技术在钛合金基体表面制备一层既有基体力学性能又有润滑剂减摩性能的自润滑涂层,能有效提高钛合金的表面性能。因此,本文在Ti6Al4V合金表面激光熔覆镍基自润滑抗磨减摩复合涂层,以获得具有高硬度和优异摩擦学性能的涂层。本文以NiCrBSi（颗粒大小45-105μm）、Ti N（颗粒大小1-3μm）、WS₂（粉末大小0.5-1μm）粉末为熔覆材料,通过高能球磨混合形成激光熔覆自润滑复合涂层前驱体。基于Ni Cr BSi粉末良好的激光熔覆成形性和可生成具有良好韧性Ti Ni的特点、高硬度陶瓷相Ti N的增强作用以及WS₂良好的润滑性和可再生硫化物润滑相的特性,利用IPG光纤激光加工系统在Ti6Al4V合金表面制备了Ni基自润滑复合涂层。通过光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、背散射扫描电子显微镜（BSE）、能谱分析仪（EDS）等研究了复合涂层微观组织结构;并利用显微硬度计和多功能摩擦磨损试验机评价了涂层的硬度和摩擦学性能。研究结果表明,由于稀释现象的存在,激光熔覆Ni Cr BSi涂层主要由g-Ni、Ti_xNi_y、Ti B₂等物相组成。涂层中加入陶瓷增强相Ti N（10wt.%-50wt.%）后,涂层的物相发生明显的变化,Ti N/Ni基复合涂层的物相组成主要是g-Ni、Ti_xNi_y、Ti N和Ti B;不同含量的Ti N对涂层缺陷有较大影响,当Ti N含量超过30wt.%,降低了混合粉末与基体的润湿性,而且陶瓷相的增加使涂层的脆性增大,导致复合涂层出现气孔、裂纹等缺陷。以30%Ti N-70%Ni Cr BSi的材料成分制备的涂层具有更加均匀的Ti N树枝晶。TiN增强Ni基复合涂层中加入润滑相WS₂（10wt.%-30wt.%）后,部分WS₂由于激光热作用发生了分解,并与基体中Ti元素反应形成了新物相。自润滑复合涂层主要由g-Ni、Ti_xNi_y、Ti N、Ti W和Ti S等物相组成,加入WS₂后形成了Ti N/Ti S/Ni基自润滑复合涂层。与Ti N/Ni基复合涂层相比,加入WS₂的涂层中出现白色物相Ti W和针状相Ti S。加入30wt.%WS₂,更多的WS₂在激光熔覆时容易蒸发产生气体,产生的气体在熔池快速凝固的过程中来不及逸出,导致涂层中产生气孔,产生组织缺陷。以30%Ti N-70%NiCrBSi的材料制备的TiN/Ni基复合涂层的显微硬度达到926.51HV_0.2,约是基体(370 HV_0.2)的2.5倍。由于硬质相Ti N和Ti_xNi_y弥散分布在Ti N/Ni基复合涂层中产生弥散强化作用,复合涂层的显微硬度显著提高。以30wt.%Ti N-50wt.%Ni Cr BSi-20wt.%WS₂的材料制备的Ti N/Ti S/Ni基自润滑复合涂层的显微硬度为842.08HV_0.2,与Ti N/Ni基复合涂层相比有所降低。Ti N/Ti S/Ni基自润滑复合涂层中存在的润滑相Ti S降低了涂层的硬度。Ti N/Ni基复合涂层较高的显微硬度能够有效的阻止摩擦过程中对磨球对涂层的渗入,但也增大了复合涂层与对磨球间的摩擦力。因此,Ti N/Ni基复合涂层的磨损率(9.1×10^-6mm³/N?m)明显低于基体(22×10^-6mm³/N?m),而摩擦系数（0.4304）高于基体（0.4134）。Ti N/Ti S/Ni基自润滑复合涂层的磨损率(9.45×10^-6mm³/N?m)与Ti N/Ni基复合涂层的相近,但摩擦系数（0.36）远小于Ti N/Ni基复合涂层。由于Ti N/Ti S/Ni基自润滑复合涂层中的润滑相Ti S在摩擦过程中在磨损表面形成润滑转移膜,对涂层起到了一定的保护作用,提高了涂层的耐磨性和减摩性。材料成分为50%Ni Cr BSi-30%Ti N-20%WS₂的TiN/TiS/Ni基自润滑复合涂层具有最佳的抗磨减摩性。