激光熔覆金属硅化物基复合层耐磨性能优异，但是，沉积速率低和复合层易开裂阻碍了该技术的工业应用。激光-感应复合熔覆是一种新兴的涂层制备工艺，具有加工效率高和涂层残余应力低的优点。本论文首次提出采用光纤激光-感应复合熔覆技术制备金属硅化物Cr13Ni5Si2基复合层，对复合熔覆加工效率、复合层成分-组织-性能随工艺参数的演化规律、残余应力与开裂行为和复合层的磨损性能进行了系统研究。主要结果如下：　　搭建了光纤激光-感应复合熔覆平台，采用红外测控温系统，对复合熔覆过程中基体的感应加热温度进行控制，保证了大面积大厚度复合层组织结构和力学性能的均匀性，为有效实现激光-感应复合熔覆加工奠定了技术基础。　　激光-感应复合工艺试验结果表明，光纤激光-感应复合熔覆Cr13Ni5Si2基复合层成形良好，其极限沉积速率可达单纯光纤激光熔覆的3.1倍，传统CO2激光熔覆的3.8倍。主要原因在于，感应加热有效地提高了基体对激光能量的吸收率，并降低了热传导损失，使得激光能量能够更多地应用于熔化合金粉末。当激光功率为4.5 KW时，光纤激光-感应复合熔覆的极限沉积速率可达74.6 g/min，激光能量利用率可达60％。有效地提高生产效率，降低了生产成本。　　系统研究了不同工艺条件下激光-感应复合层的成分、组织和性能演变规律，基于材料热力学分析了复合层组织结构的演变机理。激光-感应复合熔覆多道多层复合层时，复合层/基体界面、复合层不同道次搭接界面和复合层不同层间界面均结合良好，无冶金缺陷。对于大厚度复合层而言，基体的稀释作用主要集中在复合层的底部，复合层中上部的稀释作用基本可以忽略不计。这种梯度成分结构有利于改善复合层与基材的结合力，并在重载荷下得到应用。　　激光-感应复合熔覆Cr13Ni5Si2基复合材料有其特殊性，即其硬度的高低主要取决于初生相Cr13Ni5Si2的体积比，后者取决于复合层结晶的热力学条件。随着激光功率、感应预热温度、扫描速率和送粉量的升高，复合层中Cr13Ni5Si2的体积比均先增加后减少。其中Cr13Ni5Si2体积比最高的为80.6％，而最低只有44％，差异显著。主要原因在于，工艺参数的变化影响激光熔池的结晶过冷度，并改变合金元素在金属硅化物相和Ni-Cr合金固溶体相中的分配，从而导致复合层中Cr13Ni5Si2相的体积比发生变化。因此，通过合理控制工艺参数，可以获得多道多层大面积硬度均匀的Cr13Ni5Si2基熔覆层。　　采用X射线衍射法测试了复合层的残余应力，并采用渗透探伤法检测复合层的开裂行为；基于弹塑性理论，建立了复合层残余应力演变模型。研究结果表明，由于激光-感应复合熔覆技术有效地降低了复合层的残余应力，因此成功解决了大面积、大厚度、高硬度金属硅化物基复合层易开裂的难题。弹塑性力学分析表明，复合层与基体的热膨胀系数和温度差异是导致残余应力的主要原因。而复合层在低温区间停留时间t8-5是影响残余应力释放的主要因素。温度差异越小，t8-5越大，残余应力越低。通过合理调整激光-感应复合熔覆工艺参数，可以使得基体与复合层的温差降低，t8-5提高，有利于降低残余应力，避免复合层开裂。　　采用激光-感应复合熔覆技术制备的金属硅化物基复合层具有优异的耐磨性能，其室温滑动磨损性能是轴承钢GCr15的5.76～103.75倍，高温滑动磨损性能是不锈钢1Cr18Ni9Ti的22.9～26.7倍。复合层的磨损取决于其组织结构，其中，金属硅化物内部疲劳裂纹扩展导致的剥落和Ni-Cr合金固溶体与对磨盘之间的粘附、焊合和撕裂是复合层磨损的主要机制。复合层硬度H越高，其抵抗粘附磨损的能力越强；复合层的弹性模量E越低，其塑性越好，抵抗Cr13Ni5Si2中脆性裂纹扩展的能力越强。因此，可以采用复合层的H/E值来评价复合层的耐磨性能，H/E的值越高，复合层的耐磨性越好。