航空航天领域的部分钛合金构件需要在高磨损、高摩擦条件下长时间稳定服役,因此对钛合金表面性能的强化提出了迫切需求。激光熔覆技术因其具有高能量密度,故而能够实现熔覆层与基体之间的牢固冶金结合,被广泛用于钛合金的表面强化。高熵合金采用多主元设计理念,主元之间的相互作用改善了合金内部的强化机制,能显著提高材料的表面性能。因此“激光熔覆技术+高熵合金”成为提高钛合金表面性能的新途径。然而,相较于传统合金材料的单主元构成成分,多主元的高熵合金易造成涂层元素的非均匀分布,其形成机理及关联效应尚不明确。本文聚焦于激光熔覆高熵合金表面强化技术,重点研究了“熔池流动-元素分布-微观组织”的关联性规律,为钛合金表面高性能涂层的制备奠定基础。首先,开展TC4表面激光熔覆高熵合金涂层的实验研究。在多组熔覆层组织形貌的观察中,发现熔覆层底部均存在Ti元素异常聚集的芽状特殊区域。因其具有明显的熔池搅动痕迹,推断其成因与熔池流动存在密切的关联。进一步开展高熵合金激光熔覆过程熔池流动的建模与仿真研究,结合实验与仿真的手段,对此元素异常聚集现象进行重点关注。其次,从熔池流动的角度研究了高熵合金激光熔覆层元素非均匀分布的机理问题。在宏观尺度下,分析了熔池各区域的差异流动行为对熔覆层上下熔合线及中部区元素分布的影响。随后从熔池横截面与熔池纵截面两个视角,探究熔池流动对芽状特殊区域Ti元素异常聚集的影响规律。结果表明,在主导的Marangoni对流作用下,熔池底部熔融的基体Ti元素极易被环流搅入熔池,最终形成芽状的Ti元素聚集区。最后,基于元素分布特征,探究高熵合金熔覆层微观组织形成机理。分别针对熔覆层、结合界面以及熔覆层底部芽状特殊区域,研究元素差异化对各区域组织内物相分布特征的影响规律。结果表明,Ti和Ni,Ti和Co具有最大的负ΔHmix,因此易造成部分物相中（Ti、Ni、Co）的富集,而其周围相中反而会呈现出（Fe、Cr）的富集。此外,芽状特殊区域有（Ni,Co）2Ti型Laves相的生成。