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Ti-6Al-4V合金由于其强度高与质量轻,在航空领域得到广泛应用。然而,表面较差的疏水性和低耐磨性能限制了材料的使用寿命,因此,制备具有耐磨性和疏水性的Ti-6Al-4V合金表面一直是研究者关注的热点问题之一。基于对生物表面特性的研究发现,微织构与表面润湿性能密切相关,因此被广泛应用于调节金属等材料表面的润湿性。与传统加工手段相比,激光加工技术因为具有简单快速的加工过程,可实现大面积制备,便于实现工业化生产,且具有高度可重复性等优点,已经成为制备微织构表面的有效手段。为提高航空级Ti-6Al-4V合金的表面疏水性,本文结合激光表面织构化技术和氮气辅助激光加工技术在Ti-6Al-4V合金表面制备了多种微米和纳米级织构。通过对表面微织构的表征和表面疏水性能及摩擦性能的测试,证明了氮气辅助激光织构化技术是一种制备高耐磨和高疏水表面的有效方法。通过Ansys Fluent有限元模拟软件模拟液滴在微织构表面的运动过程,并计算接触角。结果显示,当液滴静态沉积时,随着微织构面密度的增加,接触角的增长趋势与基于Cassie-Baxter模型的理论值保持较好的一致性。当液滴动态撞击微织构表面时,液滴撞击速度对液滴的接触角具有较大的影响。实验结果显示,相对较小的微织构直径（40μm）和较大的微织构面密度（66%）更有利于避免表面润湿状态由Cassie到Wenzel的转变,有助于维持表面的高疏水性。激光织构实验分为激光表面织构化和氮气辅助激光表面织构化处理两部分。首先,通过讨论激光工艺参数如离焦量（光斑直径）和单点作用脉冲数（累积能量密度）对微凹坑直径和深度的影响,实现了对微凹坑尺寸的精确调控。进一步,通过调节激光能量密度和扫描速度,在Ti-6Al-4V合金表面制备出激光诱导周期性表面结构（LIPSS）,波纹的调制高度和调制周期分别为500600 nm和10001100 nm。基于此制备出具有微米级凹坑阵列和LIPSS的典型微/纳米分层织构。当引入气体辅助激光处理技术时,在相同激光工艺参数下制备的织构化表面存在由TiO2和TiN组成的团聚球状结构和含氮纳米颗粒致密层,并均匀分布在微凹坑阵列结构和LIPSS上。本文分别从微织构对表面疏水性的影响和表面化学成分变化对表面润湿性转变的影响两个方面对表面疏水性能进行讨论。未经处理的表面接触角约为71.6°,自然老化后（储存1个月）的所有织构化表面的接触角在91.2°-144.58°°范围内变化。随着表面织构面密度的增加,各表面接触角呈现明显的增长趋势,这与Cassie理论值和模拟结果的变化趋势保持较好的一致性。氮气辅助激光织构化表面接触角略大于激光织构化表面,一方面是由于致密层的存在增大了表面的粗糙度,增强了微织构对表面润湿性的放大作用;另一方面是TiN取代了部分TiO2,降低了表面自由能。分层织构可进一步增大接触角,这主要是由于分层织构可以最小化固-液接触面积,增大气-液接触,进而使表面保持高疏水特性。基于EDS和XPS分析结果可以证明,表面氧元素的增加和大量TiO2的产生是表面前期保持亲水性的主要原因,而表面碳元素的增多以及有机化合物包括表面极性碳化合物（C-O和C=O）和非极性碳化合物（C-C/C-H）的吸附是表面疏水性转变的主要原因。低温退火处理后,激光织构化表面部分羟基去除和一些非极性有机链化学吸附的快速发生,加速了亲水性到疏水性能的转变。在当前实验条件下,相比于激光织构化表面,氮气辅助激光织构化表面的显微硬度明显增强。磨痕宽度和磨痕深度明显降低,表面耐磨性能显著提高,这是由于氮气辅助激光织构化表面覆盖了一层由高硬度TiN颗粒组成的致密层。在低载荷作用下,表面摩擦系数明显降低,磨屑明显减少,避免了LIPSS的磨损,保持了分层织构的完整性。研究证明氮气辅助激光织构化技术是一种制备高耐磨和高疏水表面的有效方法。