采用激光熔覆工艺在金属表面制备金属陶瓷复合涂层,赋予普通材料零件表面耐磨损、耐腐蚀、耐高温、抗氧化、抗疲劳等多种特殊性能,可以提高产品质量、节约资源、获得显著经济效益。稀土元素对金属陶瓷复合涂层具有良好的改性作用,能够细化晶粒,净化组织,提高组织均匀性,提高涂层与基体的结合强度,降低基体对涂层的稀释,从而改善涂层的微观组织结构,提高涂层的使用性能。本论文实验采用W150SA YAG激光焊接机在45号钢基体表面熔覆了含CeO₂的镍基TiC陶瓷复合涂层,探索了复合涂层的材料配方,并优化激光熔覆工艺参数,制备出了组织性能良好的镍基TiC陶瓷复合涂层。采用扫描电镜观察涂层微观组织结构并进行EDS定点元素分析,采用显微硬度计测量涂层表面显微硬度,并在球-盘式摩擦磨损实验机上进行摩擦磨损实验,考察CeO₂对涂层微观组织结构和摩擦学性能的影响。实验研究表明,添加适量CeO₂对复合涂层的微观组织结构和摩擦学性能有良好的改善作用。CeO₂能减弱熔池中TiC颗粒的生长方向性,避免相邻的TiC颗粒桥接生长,细化和球化TiC颗粒;CeO₂能促使TiC陶瓷硬质相弥散均匀分布,涂层组织趋向均匀化;CeO₂能减少复合涂层中杂质和气体的不良影响,提高涂层组织的致密度;CeO₂能促进涂层与基体结合区形成合理的成分梯度,并减少基体对涂层的稀释作用,保持涂层材料的成分和性能;CeO₂能促进摩擦过程中复合涂层表面氧化膜的形成并提高氧化膜的热稳定性,减少摩擦磨损表面的大片层状剥落,降低涂层的粘着磨损和磨粒磨损,提高涂层的摩擦学性能。在本实验条件下,添加CeO₂质量分数为2.0 %的涂层微观组织致密度最好,显微硬度值最高,可达到1163 MPa,比未添加CeO₂的涂层提高了10 %,耐磨性能最好。