钛合金由于具有强度高、密度小、耐腐蚀性好等优异性能,在航空航天、生物医疗、海洋工程等领域具有广阔的应用前景。但是由于钛合金表面硬度较低、表面易氧化,限制了其工业应用。在钛合金表面制备高性能涂层是强化钛合金表面性能的重要手段。本文基于高熵合金的设计理论,以钛基粉末为基础,添加多元陶瓷相制备复合涂层材料,依托激光熔覆技术和激光合金化技术,在Ti-6Al-4V钛合金基材表面制备金属-高熵陶瓷涂层,并对涂层组织性能进行了系统的研究。具体研究内容如下:首先结合基体材料与涂层表面性能要求,对涂层材料和激光制备工艺进行了设计。选用以TC4钛合金粉末为基础,合理添加Hf C、Zr C、Ta C和Nb C四种陶瓷碳化物,配制出9种不同比例的涂层粉末材料。并给出激光熔覆技术和激光合金化技术制备涂层的工艺参数。分别建立了熔池中固溶体组织形成机理、温度场、应力场模型,揭示了激光加热过程中的温度场和应力场的分布规律。仿真模拟结果表明:（Hf Zr Ta Nb Ti）C高熵体系在高温环境下的反应吉布斯自由能为-35.22～-40.12k J/mol、晶格尺寸差异为2.680%。不同涂层粉料以及激光制备工艺参数对于激光加热过程中的温度场和应力场影响较大。在TC4表面采用激光熔覆技术制备小比例陶瓷相（Wt≤10%）涂层,采用激光合金化技术制备大比例陶瓷相（20≤%Wt≤50%）涂层。对不同材料组分的涂层宏观形貌、显微组织、物相形成、涂层元素、显微硬度和高温氧化性能进行对比分析。研究结果表明:涂层截面组织以不同形态的Ti C晶体为主,陶瓷相颗粒细化了晶粒,涂层有Ti、Ti C、（Nb Ti）C和（Nb Ta）C物相析出。涂层的硬度随着陶瓷相比例的增加最高为724HV,比基材钛合金的硬度高了近1倍。随着涂层中陶瓷相比例的添加,其涂层抗高温氧化性能越来越好。论文研究成果为TC4钛合金表面改性技术的应用奠定了实验基础,为表面金属-高熵陶瓷涂层的材料设计提供了参考和借鉴。