低压冷喷涂作为一种制备效率高,热影响小,操作便捷的绿色增材制造技术,在表面工程领域有着良好的应用前景,但较低的工作压力限制了所制备涂层的性能。喷丸强化作为一种典型的表面改性技术,可以改善强化区域的硬度和强度,通过采用喷丸辅助低压冷喷涂的方式可以在经济可靠的条件下实现高性能涂层的制备。本文以高性能Al-Zn合金涂层制备为目标,重点探究了低压冷喷涂及添加喷丸辅助后的复合工艺对涂层机理及性能的影响:（1）采用扫描电镜对冷喷涂过程中颗粒形貌进行了观测,发现了颗粒会随着预热温度的提高而发生结合的现象。基于此建立了结合颗粒模型,对其沉积过程进行了仿真,结果表明,颗粒沉积后的应力和孔隙分布主要取决于颗粒初始速度,而温度分布则主要由预热温度决定。（2）对喷丸强化Al-Zn合金涂层的过程进行了多尺度数值模拟,探究不同变量下涂层的宏微观差异。宏观仿真表明,增大动能可以提高涂层的强化效果,但过大的动能会导致强化过度反而不利于涂层制备。微观仿真上,涂层内部由于材料属性差异呈现出明显的各向异性。综合来看,微观仿真结果整体与宏观仿真相近,彼此验证了模型可靠性。（3）采用冷喷涂-喷丸复合工艺对Al-Zn合金涂层进行了制备,探究不同工艺下的涂层性能变化。结果表明采用喷丸辅助后的涂层组织出现了晶粒细化的现象,该现象会在特定的区域（强化带）内尤为明显。随着压力和弹丸直径的增加涂层抗拉强度和显微硬度都获得了显著提高,而采用不同流量的试验组相差不大。本文为进一步改善和提高低压冷喷涂制备的涂层性能提出了一种可行性较高、经济性较好、转化性较强的复合工艺方案,为表面工程领域的发展提供了一种新的思路和方向。