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重型燃气轮机在工业众多领域中应用广泛，具有巨大的发展潜力，其一级动叶的热障涂层承载着最高温度燃气的冲击，是研制燃机的难点之一，因此，改善叶片及其热障涂层的综合性能对提高重型燃气轮机的生产效率至关重要。本文研究喷砂预处理工艺对叶片基体材料的应力、宏观变形等的影响；研究热震过程对叶片及其热障涂层的组织、应力等的影响；应用ABAQUS软件和ANSYS软件分别进行了应力场和温度场的模拟；对热震试样进行阶段性显微结构分析。试验结果表明：喷砂速度、砂粒尺寸、砂粒材质等因素均对基材应力分布产生不同程度的影响，喷砂后在基材喷砂面产生较大压应力。模拟结果表明，最大压应力随着喷砂时间的增加不断增加，最终趋于稳定值。随着砂粒速度、尺寸、密度的增加，最大压应力逐渐增加，产生的变形量逐渐增大。喷砂后基材满足喷涂要求，其最大压应力的位置集中在基材中心。通过对热震加热与冷却过程的模拟，最终试验选取加热与冷却时间均为5min。制备了合格的喷涂态试样，热震500次的组织构成与喷涂态基本相同，热震1000次生成较为明显的TGO层，2000次粘结层生成较为明显的β相结构，β相尺寸随热震次数增加，β相数量随热震次数减少，3000次TGO明显增厚，在氧化铝层上方出现一定数量的尖晶石类氧化物，4000次陶瓷层内部及与粘结层边界处的裂纹明显增多，4500次TGO与陶瓷层边界上方处出现开裂，裂纹逐渐扩展，涂层发生局部剥落。