本文结合激光熔覆和自生复合材料制备技术，提出激光熔覆自生陶瓷涂层的新方法，并成功地在Al合金表面制备了TiB₂自生陶瓷涂层。 根据激光对材料作用的传热特性，建立了激光熔覆过程传热模型，并计算出激光加工过程中理论所需的工艺参数，为实验提供了理论依据。并指出：在激光加热过程中，基体加热能量约为粉末吸收能量的3倍，所以不能简单地忽略向基体的传热。 根据无机热力学数据库，分析了涂层可能生成相热力学形成趋势，论证了经激光熔覆后涂层中TiB₂优先形成的可能性，建立了本实验条件下Ti与B反应的热力学判据。建立了TiB₂反应生成过程模型：即熔覆粉末吸收激光能量，Ti由于熔点相对较低而首先熔化，熔融Ti液被B颗粒吸附后在B表面反应生成TiB₂，接着Ti原子透过TiB₂层扩散进一步生成TiB₂。 对激光熔覆层的凝固行为和组织特性进行了研究。凝固时首先在熔池与基体的交界处开始形核，晶体垂直于交界面向熔池中心方向生长成粗大的枝状晶，而后固液界面推移至熔覆层形成细小的枝晶。TiB₂颗粒在熔覆区均匀弥散分布。 讨论了激光功率与激光扫描速度对熔覆组织与性能的影响。发现：激光扫描速度对熔覆组织与性能的影响较激光功率对其影响要大，并且实验结果与计算结果基本吻合。 对试样进行显微硬度测试发现：显微硬度纵向呈阶梯状分布即熔覆层显微硬度最高，热影响区次之，熔池显微硬度高于基体，基体硬度最低。 对多道搭接熔覆进行了初步的研究，从理论上推导出搭接系数的确定方法，根据计算在实验中取搭接系数为0.2取得了很好的效果，并发现多道搭接熔覆的显微组织与显微硬度均呈现周期性地变化。 激光熔覆自生陶瓷涂层思想为激光熔覆技术提供了新的途径，为表面强化技术开拓了广阔的应用前景。