钛合金作为一种重要的战略金属,已在飞行器、船舶制造,能源及化工等领域得到了广泛应用。但其同时存在硬度低,摩擦性能较差,高温抗氧化性能低等缺点,导致其在特殊环境下的应用受到限制,因此亟需进行表面保护涂层的研究与制备。氧化铝陶瓷具有质轻、高温化学性能稳定及摩擦性能好等优点,可以满足钛合金表面改性强化的要求。激光熔覆技术作为先进的涂层制备手段,具有能量密度高,材料熔凝速度快,冶金结合强度高等优点,可以为钛合金表面制备氧化铝改性陶瓷涂层提供高效的技术手段。基于钛合金表面强化的重大需求及其广阔的应用前景,本文利用Nd:YAG连续激光器对钛合金表面激光熔覆制备氧化铝复合陶瓷涂层的典型凝固特征及摩擦特性进行了研究。具体工作如下：(1)通过正交实验,结合熔覆截面显微组织观察及电子探针元素检测,指出激光熔覆过程钛合金与Al2O3-13wt.%TiO2陶瓷熔凝的典型稀释特征,并以此为依据设计开展单道熔覆的单因素实验,研究分析激光功率、扫描速度、送粉量对其稀释特征的影响规律,获得单道熔覆的优化工艺参数；(2)针对多道搭接熔覆,采用优化的单道熔覆工艺参数进行不同搭接率条件下的涂层熔覆实验,以激光加工过程快速凝固理论为基础结合陶瓷材料特性,通过光学显微镜、电子探针元素检测及XRD物相分析,对熔覆涂层微观组织形态、物相组成及凝固偏析特征进行观察检测,并对其形成机制进行理论分析；(3)观察分析不同搭接率对熔覆层微观组织及摩擦性能的影响规律,并讨论其影响机制。通过以上研究,实现钛合金表面氧化铝复合陶瓷粉末的激光直接熔覆,获得与基体冶金结合良好、摩擦性能有效提高的陶瓷涂层,探明涂层典型凝固特征的形成机制,为钛合金表面激光直接熔覆制备氧化铝陶瓷涂层技术提供参考。