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本文以制备钛合金气门用耐磨涂层为研究背景，采用激光技术在Ti-6Al-4V(TC4)钛合金表面制备了四种新型耐磨涂层，即包含稀土La2O3的F101镍基合金涂层，Ti-Al-Nb合金涂层，Ti-Si-C涂层，Ti-Si涂层。通过对比涂层宏观及微观质量，优选了激光工艺参数;利用XRD、SEM、EDS等方法对涂层的显微组织及物相进行了分析;利用显微硬度计对涂层横截面硬度进行了测量;利用多功能摩擦磨损实验机对涂层耐磨性进行了测试，所开展的工作和取得的创新成果如下: (1)对激光熔覆制备包含稀土La2O3的F101镍基合金涂层进行了研究。研究表明:稀土La2O3的添加有效提高了F101镍基合金粉末对激光辐照能量的吸收率，降低了制备涂层所需的激光功率(1.6 kW vs1.8 kW);提高了涂层合金的液态流动性和固态组织均匀性;虽然因过多的基材Ti元素扩散到涂层中，一定程度上降低了涂层的硬度和耐磨性，但涂层耐磨性仍是TC4基体的2.89倍，且具有较低的摩擦系数(0.41 vs0.45)。 (2)对激光合金化制备Ti-Al-Nb合金涂层进行了研究。研究表明:在激光功率P=1.8 kW，扫描速度V=5 mm/s，光斑直径D=2 mm下制备的涂层整体均匀致密，与TC4基体呈良好的冶金结合，无裂纹;涂层主要由柱状的Ti3Al和AlNb2相组成;涂层显微硬度在HV580～630之间，明显高于TC4材料(HV350～360)，且沿层深方向呈平缓的梯度分布;Ti-Al-Nb涂层的耐磨性是TC4基体的2.95倍，且摩擦系数较低(0.33 vs0.45)。 (3)对激光合金化制备Ti-Si-C涂层进行了研究。研究表明:在激光功率P=2.0 kW，扫描速度V=9 mm/s，光斑直径D=2 mm下制备的涂层整体均匀致密，与TC4基体呈良好的冶金结合，无裂纹;涂层主要由α-Ti、Ti3SiC2、Ti5Si3、TiCx等相组成，涂层上部组织较为致密，中、下部组织较为分散;涂层硬度值在HV607～672之间，变化趋势较为平缓;在磨损测试中，涂层不仅表现出良好的耐磨性（约是TC4基体的2.71倍），且具有较低的摩擦系数(0.38 vs0.45)。 (4)对激光合金化制备Ti-Si涂层进行了研究。研究表明:在激光功率P=1.8kW，扫描速度V=7 mm/s，光斑直径D=2 mm下制备的涂层整体均匀致密，与TC4基体呈良好的冶金结合，无裂纹;涂层主要由针状的Ti基体和网状分布的Ti5Si3/β-Ti共晶体组成;涂层硬度在HV660～730之间，变化趋势平缓;涂层平均摩擦系数约为0.39，耐磨性是TC4基体的2.4倍。 综上所述，四种涂层都显著提高了TC4基体的硬度和耐磨性，其中Ti-Al-Nb合金涂层的耐磨性最好（基体的2.95倍），摩擦系数最低(0.33)，而包含La2O3的F101镍基合金涂层、Ti-Si-C涂层以及Ti-Si涂层的耐磨性（分别是基体的2.89倍、2.71倍、2.4倍）和摩擦系数（分别为0.41、0.38、0.39）相差不大，整体性能相近。