镁合金因其有密度低、比强度高、比刚度高、减震性好、易加工等优点,在航天、军工、电子通信、交通运输和生物医学等领域存在着巨大的应用市场。然而由于镁合金的硬度、耐磨性和耐高温性能较低,耐腐蚀性能较差,这在一定程度上又制约了镁合金材料性能优势的发挥。激光熔覆作为激光表面改性技术的一个重要研究方向,对改善镁合金强度、硬度、耐磨、耐热及耐腐蚀等方面的综合性能具有重要意义。试验采用Nd:YAG固体激光器在AZ91D镁合金表面激光熔覆制备Al-TiC复合涂层和Al-TiC-Y₂O₃复合涂层,Al和TiC的质量比分别为9:1、6:1和3:1,Y₂O₃的加入量分别为0%、0.6%、0.8%、1.2%和2.0%。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、电化学工作站,对熔覆层的组织形貌、物相结构、显微硬度和耐蚀性能进行测定和分析。研究结果表明:Al-TiC熔覆层主要由Ti₃AlC、Al₃Mg₂、Mg₂Al₃、AlMg、Al、Mg、Ti6O和TiC等相组成,加入稀土氧化物Y₂O₃后,Al-TiC-Y₂O₃熔覆层中生成稀土化合物Al3Y和Al4MgY。在硬度方面,Al-TiC复合涂层和Al-TiC-Y₂O₃复合涂层的显微硬度均高于基体硬度。对于Al-TiC复合涂层,Al:TiC=9:1熔覆层的显微硬度稍高于Al:TiC=6:1和3:1熔覆层的显微硬度。对于Al-TiC-Y₂O₃复合涂层,当Al:TiC=3:1时加入稀土氧化物的熔覆层显微硬度均高于未添加Y₂O₃的熔覆层硬度,说明在该比例下,加入稀土对熔覆层显微硬度的提高效果非常明显。在耐蚀性方面,基体的自腐蚀电位是-1.475 V,低于Al-TiC复合涂层和Al-TiC-Y₂O₃复合涂层的自腐蚀电位,表明熔覆层的耐蚀性能得到提高。对于Al-TiC复合涂层,9:1熔覆层的耐蚀性优于6:1和3:1熔覆层。对于Al-TiC-Y₂O₃复合涂层,在Al:TiC=6:1加入2.0%Y₂O₃时,熔覆层的耐蚀效果最好;在Al:TiC=3:1时加入0.6%Y₂O₃时,熔覆层的耐蚀性能最好。