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目前针对钛合金的表面改性多集中在提高其耐磨性能上，然而在空间环境下对钛合金的表面性能提出了更高的要求，使其不仅要具有较高的耐磨性能，还要有良好的减摩性能。 本文以NiCrBSi、Ni包MoS2粉末为原料，采用激光熔覆技术在TC4合金基体上制备出原位自生TiC-CrxSy/Ni基耐磨自润滑复合涂层。利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机等技术手段，系统研究了熔覆层内部缺陷的表现形式及影响因素、工艺参数对复合涂层组织和性能的影响规律，揭示了激光熔覆Ni基自润滑复合涂层的磨损机制和自润滑机理。 熔覆层内部缺陷主要表现为气孔和裂纹。涂层内气孔出现在熔覆层表层及底层，气体主要来源于熔覆环境，也可能是熔覆过程中各组分相互反应而生成;裂纹从形态上分为垂直裂纹和水平裂纹两大类，其产生与熔覆层内的低熔共晶密切相关，涂层成分、夹杂物含量、激光比能对裂纹敏感性均有一定的影响。 通过研究扫描速度、激光功率、Ni包MoS2含量对熔覆层组织的影响发现:随着扫描速度的增加，熔覆层尺寸减小;涂层内部晶粒变小;结合区平面晶带宽度逐渐减小。随着激光功率的增加，熔覆层尺寸增加;熔覆层表面质量下降;涂层内部润滑相CrxSy趋于规则化。Ni包MoS2含量对熔覆层表面质量影响不大;随着Ni包MoS2含量的越多，CrxSy晶型越好，含量越多;涂层中TiC树枝晶和多边块状相TiB2明显减少。 优化后的工艺参数为:扫描速度6mm/s～8mm/s，激光功率1.5kW～2kW，Ni包MoS2含量20％～40％。Ni60熔覆层主要由TiC树枝晶、TiB2多边块状相、Cr7C3针状相和γ-Ni固溶体组成;Ni60+Ni包MoS2熔覆层主要由TiS条状相、CrxSy球状相及CrB不规则状相和γ-Ni固溶体组成。 硬度测试及摩擦磨损试验结果表明:涂层显微硬度从表面到基底沿层深方向呈阶梯状降低，熔覆层硬度在900～1100HV0.3之间，较基底提高了3倍;涂层的相对耐磨性比钛合金基底有显著提高;钛合金母材的磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损，而Ni基合金熔覆层的磨损机制主要为磨粒磨损和疲劳磨损;添加Ni包MoS2的熔覆层具有优良的抵抗滑动摩擦磨损能力，其中TiC-CrxSy复合颗粒是增强其摩擦磨损性能的关键因素。