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为了增强钛合金表面的耐磨性,按照复合材料的发展趋势,以激光熔覆制备具有良好耐磨性能的涂层为目标,本实验采用B4C粉和B4C/TC4粉作为钛合金表面激光合金化和熔覆材料,选用TC4合金作为基体材料,制备原位生成TiC和TiBx复合耐磨涂层,研究粉末成分及工艺参数等涂层显微组织和性能的影响。系列实验中,首先通过预置粉末法和同步送粉两种方式在TC4表面添加B4C粉末,激光原位制备了单道激光合金化涂层；通过预置粉末法添加30%B4C+70%TC4(wt.%)粉末制备多道搭接涂层及三层非梯度涂层,通过预置粉末法分层添加10%B4C+90%TC4,20%B4C+80%TC4粉末30%B4C+70%TC4(wt.%)粉末制备成分变化梯度涂层,应用XRD、金相显微镜、SEM、TEM、显微硬度测量仪、磨损试验机等多种分析手段对所制备涂层的微观结构和性能进行了研究。实验结果表明：TC4合金表面用B4C粉和B4C/TC4粉激光制备的钛基复合涂层均通过化学反应在涂层中原位生成了TiC, TiB和TiB2相。TiC相以树枝状相形式存在,TiB2和TiB相均以棒状相形式存在,TiB2较粗大,TiB较细小偏向于呈针状。利用同步送粉法添加B4C粉末比预置粉末法制备的单道钛基复合涂层生成更多的粗大棒状的TiB2,其硬度比预置粉末法获得的硬度高,最高可达1800HV,是基体(320HV)的五倍多。对于激光熔覆单一成分(30wt.%B4C+70wt.%TC4)多层涂层和以10wt.%B4C递增的多层的梯度涂层,随着层数的增加生成的TiB和TiB2增多。梯度复合涂层表面完整、平滑,内部无裂纹、气孔等缺陷,其涂层内部组织形貌由底及表,依次是β定向生长、弥散颗粒和棒状晶,枝晶和较粗大棒状晶。激光熔覆TiBx+TiC增强钛基复合涂层具有较低的摩擦系数(0.18-0.3),最低仅为TC4合金摩擦系数(0.4-0.5)的1/2。随着磨损滑行距离的增加,失重量有所增加。当滑移367.5m时,梯度涂层失重0.0019g,单一成分多层涂层失重0.0050g。在磨损过程中,激光熔覆钛基复合涂层发生磨粒磨损、粘着磨损,原位生成的TiC、TiB及TiB2陶瓷相弥散分布在涂层中产生强化作用。