钛合金被广泛使用在不同领域,但钛合金的表面硬度低导致了其承载能力差,钛合金还存在耐磨性差,摩擦系数高等缺点,这些缺点使得钛合金在结构件领域的使用受到阻碍。本文章使用TiAlSi混合粉末,以Ti-6Al-4V合金为基体,利用激光熔覆制备钛基复合涂层。对比分析不同工艺参数下,Ti-Al-Si涂层组织与性能的优劣,以此优化涂层的工艺参数。通过加入不同种类和含量的增强相,研究涂层硬度、耐磨性、组织结构变化,以此了解增强相对涂层性能与组织的影响。在激光熔覆过程中施加高频微振,通过比较不同微振频率下获得的涂层,研究振动频率对涂层产生的影响,并获取最优的频率参数。研究结果表明,当激光功率为1500 W,速度为0.0083 mm/s时所得涂层的成形质量优异。熔覆所获得的TiAlSi涂层中主要含有AlTi₃、TiAl以及Ti₅Si₃等相成分。基体和涂层之间有明显的分界面,二者之间呈现良好的冶金结合,没有发现明显的裂纹和气孔。TiAlSi涂层主要由TiAl、Ti₃Al和Ti₅Si₃相组成。在添加Al₂O₃-13%TiO₂后,涂层主要由Ti₃Al、Ti₃AlC₂、TiAl、α-Al₂O₃和TiO₂组成。添加Al₂O₃-13%TiO₂颗粒,提高了钛基复合涂层的显微硬度。含20%Al₂O₃-13%TiO₂颗粒的复合涂层的最大硬度约为770HV_0.3,是基体的2.2倍。含量为0%、10%、20%和30%的钛基复合涂层的平均摩擦系数分别为0.592、0.430、0.435和0.438。含20%Al₂O₃-13%TiO₂颗粒的复合涂层的磨损损失最少,磨损表面更光滑,未发现犁沟。YSZ/TiAlSi复合涂层与基体具有良好的冶金结合,涂层组织致密均匀。YSZ/TiAlSi涂层主要由Al₂O₃、TiO₂、SiO₂和ZrO₂相组成。YSZ/TiAlSi复合涂层的显微硬度随YSZ的加入而增加。当YSZ含量为5%时,涂层的最大硬度达到803HV_0.3,约为基体的2.3倍。YSZ颗粒含量为5%的复合涂层的摩擦系数以及磨损体积损失均为最小。此外,其磨损表面比其他涂层更光滑。施加高频微振后,涂层与基体之间结合良好,未有明显孔洞与裂纹产生。加入高频微振后的涂层,熔池厚度加深。添加了高频微振之后,生成相主要为Ti₃Al、Ti₅Si₃以及Ti₃SiC₂。施加了振动之后,组织变化明显,主要是颗粒状物质整齐散布以及一些长条形的组织。组织结构随着振动频率的增加变得更为细小。在不同振动频率下,涂层的平均硬度值不同。振动频率552HZ、975 HZ、1410 HZ以及2068 HZ分别对应的平均硬度值为623 HV_0.3、625 HV_0.3、671 HV_0.3、701 HV_0.3。施加振动辅助制备的涂层平均硬度均有提高,并且随着振动频率越高,平均硬度值随着增大。当使用高频微振辅助制备涂层后,涂层的平均摩擦系数保持在0.45左右,并且波动的范围也变小,较为平滑。