本文利用激光熔覆技术，采用Nd:YAG脉冲激光器对预置了Ni-Cu混合粉末的6061铝合金基体进行激光表面熔覆处理，期望原位生成铝镍铜金属间化合物，从而提高6061铝合金表面的耐磨性和硬度。为了达到预期目的，本文采用正交试验对不同搭接率、不同电流、不同脉宽、不同速度以及不同厚度的预置Ni-Cu混合粉末的铝合金试样进行激光熔覆处理，得到优化的工艺参数，并使用优化的工艺参数对Ni-Cu混合粉末的预置涂层，以及分别添加CeO2、Si、Co的Ni-Cu混合粉末的预置涂层进行激光熔覆试验。利用SEM、XRD、金相分析等多种现代分析手段对不同成分的熔覆层的微观组织、物相以及化学成分进行分析；使用显微硬度计对熔覆层的显微硬度进行测试，使用摩擦磨损试验机对熔覆层的磨损性能进行测试。试验结果表明：在优化的工艺参数下，激光熔覆Ni-Cu复合涂层得到了与基体具有良好的冶金结合的熔覆层，由Al-Ni金属间化合物为主的致密的显微组织；熔覆层的平均硬度最大达到了480HV，是基体的四倍多；耐磨性能为基体的1.937倍。在优化的工艺参数下，添加CeO2、Si、Co等都对熔覆层显微组织产生了影响，其中CeO2使组织细化，Si和Co使硬质颗粒相增多；对熔覆层的硬度和磨损性能均有了较大提高，其中Si元素的影响效果最为明显，添加Si元素的Ni-Cu熔覆层的平均硬度最大达到了1076HV，是基体的将近10倍；添加Si元素的相对耐磨性最高为铝基体的3.274倍。熔覆层的磨损主要以磨料磨损为主，基体的磨损主要以粘着磨损为主。