激光熔覆作为一种比较先进的材料表面改性技术，可以在零件的表面制备出性能优良的熔覆层而被广泛应用于零件改性和修复领域。为了改善钛合金表面的硬度及其耐磨性，本文以立方氮化硼（CBN）粉末作为熔覆材料，选用预置粉末法，利用CO2激光器在TC11钛合金表面制备CBN涂层。之后通过金相显微镜（OM）对CBN涂层的几何形貌、熔覆层质量进行观察分析，并对激光熔覆工艺参数进行优化。另外通过维氏显微硬度计对CBN涂层的显微硬度进行了检测分析。实验结果表明：选用硅酸钠作为粘结剂时，在激光束的作用下可以制备出较好的涂层，同时涂层的熔覆质量、几何形貌与激光熔覆工艺参数密切相关。通过对工艺参数的优化可知，制备CBN涂层的最佳激光工艺参数为：激光功率1600W、扫描速度5mm/s、光斑直径3mm、预置层厚度0.3mm。在激光熔覆制备CBN涂层的过程当中，熔覆材料CBN可能与钛合金发生反应产生硬质增强相。通过测量，CBN熔覆层的显微硬度与TC11钛合金相比有了明显提高，其熔覆区的平均显微硬度(1597HV)比钛合金基体硬度(381HV)提高了近4倍，并随着激光功率和扫描速度的增大而增大。本文还对激光熔覆过程中产生的裂纹、气孔、边缘塌陷等缺陷形成的原因进行了初步分析，并提出了相应的预防措施来改善涂层的质量。为激光熔覆技术在制备CBN涂层方面的广泛应用提供了技术保障。另外，通过参考划痕实验建立了涂层界面应力场的计算模型，并对涂层厚度，以及裂纹长度、宽度对涂层界面应力的影响情况进行了分析，表明涂层与基体界面处的应力与涂层的厚度和裂纹有关。