Stellite 6合金具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优异的综合性能,被广泛应用于汽轮机叶片、热压模、阀门密封等燃烧或排气系统中的高温部件的强化,是钴基合金中应用最为广泛的硬面合金之一。WC具有高红硬性、低热膨胀系数且与钴基合金浸润性好,常加入Stellite 6合金中,形成既具有Stellite 6粘结相的高韧性、耐蚀性等优异综合性能,又有WC陶瓷相的高硬度、耐磨损等优点的金属基复合涂层（MMC）。目前制备Stellite6及WC/Stellite 6复合涂层的常用方法为热喷涂和激光熔覆（LC）技术,该类技术都需要将原始材料熔化或部分熔化以获得涂层,这种高能量输入的“热加工过程”难以避免氧化、相变、热致残余应力、开裂、高稀释率等问题。冷喷涂技术是一种低热量输入的“冷加工过程”,能从根源上有效避免激光熔覆和热喷涂等高热量输入技术中的不良热致影响,但该技术对喷涂材料塑性要求极高,对于硬度强度较高的材料,单一冷喷涂难以实现有效沉积。为扩大冷喷涂材料范围,满足特殊涂层的制备,人们不断提高现有冷喷涂设备性能以获得更高的颗粒速度,但这些改变虽然在一定程度上提高了涂层的质量,但依然无法从根本上解决冷喷涂难以沉积高硬度材料的问题。超音速激光沉积技术（SLD）在冷喷涂技术中引入激光辐照,利用激光的加热作用,对喷涂材料和基体材料进行有效软化,在保持冷喷涂技术不改变原始粉末结构与成分的冷加工优势前提下,拓宽了冷喷涂技术的材料范围。基于超音速激光沉积技术相对于激光熔覆、热喷涂以及冷喷涂技术的优势,本文拟以高硬度Stellite 6合金为研究对象,采用超音速激光沉积技术实现Stellite 6合金及WC/Stellite 6复合涂层的有效沉积,并将其与激光熔覆涂层进行对比,研究不同激光能量对涂层沉积特性、组织结构、WC脱碳分解、涂层结合机理及涂层性能的影响规律,获得的主要研究结论如下:（1）利用SLD实现了Stellite 6颗粒的有效沉积,突破了单一冷喷涂技术无法沉积高硬度材料的限制。SLD工艺保持了冷喷涂技术固态沉积的优势,SLD-Stellite 6涂层的组织、物相与原始粉末保持一致,且对基材的热影响小。性能对比结果表明:SLD涂层的平均显微硬度较LC提高约44.8%,归因于冷喷涂过程中颗粒发生的加工硬化效应;激光输入能量对涂层的耐磨性能影响不大,SLD涂层的磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损,而LC涂层以磨粒磨损为主;电化学腐蚀测试中,SLD样本的腐蚀动力较LC样本弱,耐腐蚀性更好。（2）采用SLD技术实现WC/Stellite 6复合涂层的制备,避免了高热输入技术制备WC复合涂层过程中WC颗粒的氧化分解。与激光熔覆复合涂层对比结果表明SLD复合涂层相组成和显微组织与原始粉末保持一致,而LC复合涂层中相比原始粉末出现W2C、Co3W3C新的脆性相,这些新相会导致LC复合涂层在大载荷压痕尖端出现裂纹。两技术制备涂层耐磨性测试结果表明:SLD复合涂层平均摩擦系数较LC复合涂层的降低约26%,SLD复合涂层材料去除体积约为LC复合涂层的1/8,SLD复合涂层的耐磨性优于LC复合涂层。（3）WC粒度对复合涂层沉积行为的影响表明,小粒径WC复合涂层的沉积效率随沉积温度升的增加趋势更显著,较大尺寸WC复合涂层沉积效率提高了75%-221%,这得益于小粒径WC颗粒在后续颗粒挤压下具有更强的移动和嵌入能力。WC粉末配比对复合涂层峰值高度、WC含量及其分布的影响表明,WC粉末配比对复合涂层峰值高度的影响不大,但WC粉末配比的增加可显著增加复合涂层中WC含量,WC粉末配比过高,制备的涂层中WC聚集现象严重,甚至出现分层现象。（4）SLD-Stellite 6涂层/基体的结合机制以及涂层中颗粒间结合机制的研究表明,涂层中的Stellite 6颗粒发生了明显的形变,涂层与基板间材料产生亚微米尺度卷曲和漩涡,材料混合互锁,同时SLD涂层/基体间存在元素的微量互渗,激光作用下Stellite 6涂层/基体结合机制为机械咬合与冶金结合混合机制。SLD试样的三点弯曲实验结果表明SLD试样的最大载荷为铸造Stellite 6试样最大载荷的81.4%,固态沉积涂层强度接近冶金铸造块材,SLD-Stellite 6断口呈现韧窝形貌,颗粒结合良好。