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激光熔覆相比于其他表面涂覆技术,具有涂层结合性好,涂层组织致密等优点,Ni-Al金属间化合物具有高熔点、低密度以及良好的高温性能,有望成为新一代的高温结构材料,将Ni-Al金属间化合物通过激光熔覆技术制备成材料表面涂层,能够得到结合性能良好的涂层,提高基体材料的强度、摩擦磨损性能及高温性能。本文根据最具高温应用前景的Ni3Al合金和NiAl合金的成分特点,采用激光熔覆技术在Q235基体上制备了Ni-Al金属间化合物涂层,系统的研究了激光熔覆各项工艺参数对涂层质量的影响,得到制备Ni-Al涂层的最佳工艺参数。通过扫描电子显微镜,X射线衍射仪、EDS能谱测试仪等对涂层的组织和物相进行检测,并通过一系列实验测试了涂层的硬度、附着力、摩擦磨损性能、抗高温氧化性能及抗热震性能。研究结果表明：(1)激光熔覆各项工艺参数是相互影响和制约的,对熔覆质量都有较大影响,通过研究各参数对涂层成型质量的影响,得到试样最佳的工艺参数为：铺粉厚度1mm,激光扫描速度2mm/s,激光电流为300A,激光脉宽为2.5ms,频率是20Hz。(2)激光熔覆得到的Ni-Al涂层组织均匀细密,无明显裂纹但存在少量气孔与基体之间形成良好的冶金结合,厚度约为60～70μm。从涂层底部到表面,组织由长条状的树枝晶转化为等轴晶。当熔覆粉末Ni、Al原子比为1：1时,涂层主要由β-NiAl和少量的γ’-Ni3Al相构成,γ’-Ni3Al呈网状围绕在β-NiAl周围；当熔覆粉末Ni、Al原子比为3：1时,涂层主要由γ’-Ni3Al及γ-Ni构成,γ’-Ni3Al的体积约为γ-Ni的2倍。(3) Ni-Al涂层显著提高了基体表面硬度,硬度最高的为NiAl涂层,涂层平均硬度可达659HV0.2,其次为Ni3Al涂层,平均可达556HV0.2,基体硬度仅为200HV0.2,Ni-Al涂层与基体结合良好。(4) Ni-Al涂层摩擦系数相对于基体有所降低,有较好的减摩性,基体磨损机理主要为严重的塑性变形和疲劳剥落,NiAl涂层主要为粘着磨损和少量的磨粒磨损,Ni3Al涂层主要为磨粒磨损,基体磨损率最大,Ni-Al涂层磨损率接近Cr15Mo3耐磨钢,NiAl涂层耐磨性强于Ni3Al涂层。(5) Ni-Al涂层表面高温下形成致密的Al2O3保护膜,具有良好的抗高温氧化性能,在900℃恒温氧化实验中,用氧化增重的倒数表征抗高温氧化性能,NiAl涂层抗高温氧化性能约为基体的7倍,Ni3Al涂层则约为基体的4倍左右,NiAl涂层抗高温氧化性能强于Ni3Al涂层。(6)850℃热循环试验中,Ni-Al涂层抗热震性能与常规ZrO2-7%Y2O3热障涂层、纳米ZrO2-7%Y2O3热障涂层相当,Ni3Al涂层经45次循环开始出现裂纹,NiAl涂层经70次开始出现裂纹,NiAl涂层抗热震性能好于Ni3Al涂层。