镍基高温合金具有优异的高温力学性能以及耐高温氧化、耐热腐蚀、耐烧蚀等高温性能优势,主要用于舰船燃气轮机及航空发动机的涡沦叶片及导向叶片等热端部件。然而,由于严苛的服役工况环境及高强度的使用,导致镍基高温部件产生烧蚀、掉块等体积损伤和磨蚀、剥离、脱落等表面损伤。此外,在装备试用中镍基高温合金构件还容易出现表面开裂、划伤等缺陷。喷涂修复强化涂层是目前解决这一难题的主要手段。本文开发设计了一种激光辐照与喷涂同步耦合的表面涂层的新工艺,在Inconel 718表面制备相同成分的Inconel 718镍基高温合金涂层,在Inconel 625表面制备Cr₃C₂-NiCr金属陶瓷复合涂层。研究了涂层显微组织、结构特性、抗摩擦磨损性能、高温维氏硬度和抗高温氧化性能,并与镍基高温合金基体进行相对比,得到如下结论:（1）不同工艺参数制备的涂层试样进行表面和截面特征分析,结合SEM背散射电子像对涂层截面孔隙率进行测定,涂层孔隙率随激光功率的升高呈明显的下降趋势,保持激光功率不变降低喷枪移动线速度孔隙率也呈下降趋势。结合三维形貌与SEM分析可知:在喷涂颗粒沉积过程中,喷涂颗粒在超音速喷枪加速到极高速度撞击镍基高温合金基体,颗粒与基体产生极大的塑性变形进而沉积形成涂层。同时,激光对喷涂颗粒与基体产生同步加热的作用,进一步增强二者的塑性变形能力。增强颗粒的塑性变形能力在延生长方向颗粒呈扁条状,颗粒沉积过程中有金属射流现象发生,涂层与基体结合处起伏较大,提高涂层与基体的结合能力。后续沉积颗粒对先沉积颗粒起到夯实作用,提高涂层的致密性。由于后续沉积颗粒未有颗粒对其起到夯实作用,涂层表面有微凸起的“小山峰”存在。激光辅助超音速微粒沉积涂层结合方式主要以机械结合为主,还存在小部分冶金结合。Inconel 718和Cr₃C₂-NiCr金属陶瓷复合涂层结构较粉末颗粒组织未发生明显变化,通过涂层表面XRD分析未发现氧化物的峰,激光辅助超音速微粒沉积中两种涂层均未被氧化,实现粉末颗粒的原态移植。（2）对两种涂层进行高温氧化试验研究发现:Inconel 718涂层氧化初期,镍基高温合金涂层表面快速氧化形成富Ni、Fe、Cr的NiO、Fe₂O₃、Cr₂O₃以及含Ni的尖晶石Cr₂O₃·NiO。随着氧化时间的延长,NiO与Fe₂O₃会生成复合相Ni Fe₂O₄,覆盖在NiO表面的Cr₂O₃生长不断扩张,NiO与Cr₂O₃发生固相反应生成NiCr₂O₄。Cr₃C₂-NiCr金属陶瓷复合涂层氧化产物以Cr₂O₃为主。（3）Inconel 718涂层高温维氏硬度随激光功率的升高,涂层表面高温维氏硬度越高,降低喷枪移动线速度提高沉积层表面温度增加颗粒和基体塑性变形能力,增强加工硬化程度提高涂层高温维氏硬度。涂层250℃高温摩擦磨损机制为磨粒磨损,300℃是磨粒磨损、粘着磨损、氧化磨损共存,而350℃磨损机制是氧化磨损伴随粘着磨损,Inconel 718镍基高温合金基体在250、300℃磨损机制是粘着磨损和氧化磨损,350℃以氧化磨损和粘着磨损为主。Cr₃C₂-NiCr金属陶瓷复合涂层沉积过程中随着激光功率的升高,复合涂层中主要硬质相Cr₃C₂分解为Cr₇C₃,降低了复合涂层维氏硬度进而导致高温摩擦因数降低。涂层高温摩擦磨损体积远远小于Inconel 625基体,具有优良的抗摩擦磨损性能。涂层在250、300℃磨损机制主要以磨粒磨损与粘着磨损为主,350℃磨损机制过渡到氧化磨损;基体在250℃以磨粒磨损为主,300、350℃以粘着磨损与氧化磨损并存。