随着航空航天高端装备对超高速、高敏捷、快响应的要求越来越高,提高叶轮叶片、排气喷管、发动机机匣等相应高端零部件耐高温、耐磨损、耐腐蚀等性能的研发需求日益迫切。其中,钛合金具有高强度、高韧性、耐腐蚀等优异性能,被广泛应用于航空航天等领域,但是随着高端装备的发展,其较低的硬度与较差的摩擦磨损性能无法适应新型装备发展的需要。随着激光增材制造技术的不断发展,在钛合金表面熔覆陶瓷增强钛合金可有效改善钛合金硬度低、耐磨性差等问题,因此陶瓷增强钛合金涂层被认为是提高钛合金表面硬度和耐磨性的有效手段。但是激光增材制造过程中,极易出现组织分布不均、局部应力过大等问题,采用预热缓冷、磁场辅助、超声辅助等外场辅助方式,虽然能在一定程度上对组织和应力进行改善,但是受到能场施加形式以及成形方式的限制,辅助能场在增材制造过程中难以实现精准、高效的干预。本文提出了一种超声与激光复合的增材制造方法,利用超声的空化、声流、机械和热效应,实时干预熔池的熔凝行为,探索超声-激光复合增材制造TiC增强TC4涂层过程中组织演变规律,揭示微观组织与力学性能之间的联系。具体的研究内容及结论如下:（1）探索超声-激光复合增材制造工艺参数。设计并搭建超声-激光复合增材制造实验平台,通过理论分析与工艺实验,选取合适的激光参数与超声参数范围。针对超声功率这一最能体现超声作用效果的参数,开展超声-激光复合增材制造实验。（2）分析超声功率对TiC增强TC4涂层的影响规律。分析宏观形貌,包括复合涂层的表面轮廓以及横截面形貌;分析涂层微观组织特征,包括物相组成、元素分布、晶粒形态等。结果表明,随着超声功率的提高,复合涂层内未熔TiC数量减少、初生TiC的含量增多且尺寸减少,组织分布均匀性增加,应力集中现象减少。（3）开展TiC增强TC4复合涂层力学性能实验。主要包括显微硬度以及摩擦磨损性能。研究发现,随着超声功率的提高,复合涂层的平均显微硬度明显提高,当超声功率为1800 W时,复合涂层的平均显微硬度达到最高为656.70 HV0.2,相比于TC4基体提高了83.21%,相比于无超声作用下提高了26.44%。同时,随着超声功率的提高,复合涂层的平均摩擦系数有逐渐增加的趋势,复合涂层的磨损机制由磨料磨损逐渐过渡到粘着磨损。