金属零部件的失效往往源于磨损、腐蚀和划伤等表面损伤,因此,实现对零部件表面损伤的修复对资源的节约和经济的可持续发展具有重要意义。铜合金因其具有导热性好、高温易氧化以及对激光吸收率低的特性,使其零部件的修复存在很大的局限性。电火花沉积技术（Electro-spark deposition,ESD）由于具有对母材热输入小、成形层与基体呈冶金结合并且便携易操作的特点,常被用于零部件的表面修复。本课题首先采用ESD进行铜合金表面成形层的制备,研究了主要工艺参数对成形层及其性能的影响规律,并对成形层的表面和截面形貌以及微观组织进行了表征和分析。然后,通过超声滚压（Ultrasonic surface rolling,USR）对成形层进行强化处理,使其耐磨性超过基体水平。分析了USR对成形层的强化效果及强化机理,探究了工艺参数对USR强化效果的影响规律。主要研究内容及结论如下:（1）选取QAl9-4铝青铜为研究对象,研究了ESD工艺参数（沉积功率、沉积电压、比沉积时间和放电频率）对不同指标（沉积效率、致密度和表面显微硬度）的影响规律,并对成形层的微观组织进行了表征和分析。工艺参数对不同指标的影响呈不同甚至相反的趋势,工程应用中应根据对不同指标的要求进行优选。成形层晶粒为垂直于基体表面生长的柱状晶,各元素分布均匀,物相为Cu3Al基金属化合物。（2）使用USR进一步提高成形层的性能,评估了USR对成形层的强化效果,并分析了其强化机理。USR使电火花沉积成形层表面粗糙度降低,晶粒细化,孔隙缺陷愈合,显微硬度和表面纳米硬度提高,抗静力蠕变性能增强,残余拉应力被消除并引入了残余压应力。成形层表面性能的提高主要源于USR使材料发生了剧烈的塑性变形。USR使成形层内部位错增殖并堆积,在晶粒内部形成新的晶界,从而使成形层晶粒细化。位错强化和晶界强化效应使成形层耐磨性提高,平均摩擦系数和磨损量减小,使USR处理后成形层耐磨性优于基体。ESD与USR复合能够实现QAl9-4铝青铜的有效修复。（3）通过单因素试验探究了USR工艺参数（静压力,滚压次数、滚压速度和进给量）对成形层表面性能（显微硬度、残余应力和粗糙度）的影响规律。工艺参数通过影响材料塑性变形程度、晶粒细化程度以及超声滚压处理的均匀性进而影响成形层的表面性能。静压力的增大、滚压次数的增多以及滚压速度和进给量的减小都会提高材料的塑性变形程度,从而使成形层的表面性能提高,但过于剧烈的塑性变形会造成成形层的破坏,反而会降低成形层的性能。