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为了满足航空、航海领域发动机高效率与高推重比要求,涡轮进口温度已经达到甚至远高于高温叶片的最大工作温度,在这种极端的操作环境下仅凭高温叶片本身已经无法保证其机械与化学稳定性。为此,在材料表面制备高温防护涂层是一种最为简单且有效的方法。MCrAlYX涂层由于其优秀的耐高温、抗腐蚀等性能,逐渐成为高温防护涂层最广泛应用的体系之一。经过长期服役,这些为高温合金量身定制的涂层也会不可避的产生失效。MCrAlYX涂层表面稳定生长的热生长氧化层（TGO）对其高温服役寿命起到了至关重要的作用。TGO的稳定生长与MCrAlYX涂层的微观形貌、相结构、晶粒尺寸等组织结构密切相关,而涂层的制备及表面修复技术又决定了其组织与性能特点。因此,选择合适的MCrAlYX涂层制备技术及表面修复技术,对提高其高温服役性能具有重要意义。本文采用激光熔覆（LC）技术制备NiCoCrAlYSi涂层,然后使用强流脉冲电子束（HCPEB）装置对样品表面进行辐照处理。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）结合能谱仪（EDS）、透射电镜（TEM）等装置详细表征HCPEB辐照前后及高温氧化过程中熔覆层微观结构变化及TGO微观生长过程,揭示HCPEB辐照作用下MCrAlYX激光熔覆层改性机理及基于微观结构控制的MCrAlYX激光熔覆层抗高温氧化性能增强机制。通过单因素激光熔覆实验,研究不同激光工艺参数下NiCoCrAlYSi熔覆层表面冶金缺陷及凝固组织特征,并优化激光熔覆工艺参数,制备性能较佳的激光熔覆层。组织结构分析表明,NiCoCrAlYSi激光熔覆层主要由γ/γ′相构成,表面存在较多孔隙并具有典型的枝晶偏析现象;HCPEB辐照处理后熔覆层的冶金缺陷消失,表面发生重熔,且重熔层厚度随辐照次数的增加而逐渐增加。此外,辐照表面诱发产生交滑移及纳米晶结构。表面显微硬度结果显示,HCPEB辐照处理后熔覆层表面硬度显著高于原始样品。抗高温氧化性能结果表明,NiCoCrAlYSi激光熔覆层氧化10 h后,表面形成了疏松多孔且有微裂纹的TGO,其成分与厚度都十分不均匀,熔覆层内部出现了少量点状内氧化现象;氧化40 h后,熔覆层出现尖晶石团簇现象,尖晶石处已经出现开裂甚至剥落,并留下了呈三层结构的凹坑;氧化70 h后,TGO厚度大幅增加,主要以混合氧化物为主,此时熔覆层出现了严重的内氧化现象,内氧化深度达15μm;氧化100 h后,TGO厚度开始降低,表面开始出现大面积的开裂与深层次的剥落,内氧化现象进一步加剧并逐渐连结成片,局部剥落区域基体直接裸露在外,氧化膜完全失效。15次HCPEB辐照处理的NiCoCrAlYSi熔覆层氧化10 h后形成了双层结构的TGO,TGO/熔覆层界面处为平整致密的Al2O3,TGO表层为厚度较薄的混合氧化物;随着氧化进行,TGO表层混合氧化物逐步由扁平状碎化成颗粒状,并产生了少量孔洞。由于15次辐照处理后的熔覆层表面形成了平整致密的Al2O3保护膜,TGO厚度仅从1.8μm（氧化10 h）增长至4.1μm（氧化100 h）,TGO保护性能良好,熔覆层的抗高温氧化性能得到显著提升。45次HCPEB辐照处理的NiCoCrAlYSi熔覆层氧化10 h后TGO同样呈双层结构,TGO/熔覆层界面处为Al2O3,TGO表层则是复杂的混合氧化物,且未完全覆盖Al2O3膜;氧化40 h后,次表层Al2O3完全被混合氧化物覆盖;氧化70 h后,双层结构的TGO变得凹凸不平,表面出现了尖晶石并萌生了裂纹,即将发生剥落;氧化100 h后,TGO依旧为双层结构,局部区域产生了开裂与剥落,剥落区域呈四级阶梯分布。结果显示,45次辐照处理后熔覆层抗高温氧化性能有一定的提升,但弱于15次辐照处理后的熔覆层。熔覆层表面的多重HCPEB辐照效应促进了氧化过程中保护性氧化膜的快速形成,提高了其化学稳定性,有效增强了NiCoCrAlYSi熔覆层抗高温氧化性能。