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为了改善钛合金表面性能，采用CO2激光在钛合金表面进行了NiAJ-VC复合合金化实验，分析了合金化层的组织结构和物相组成，测试了强化层显微硬度。结果表明，由于温度梯度和冷却速度的差异，合金化层中最表层、次表层与中下层呈现出不同的组织结构。合金化层与基体实现冶金结合，合金化层含有TiC、Al2NiTi3C、NiTi、Ti2Ni及Ti3Al多种增强相，使得其显微硬度达HV0.1996，比基体有较大提高。