镍基合金涂层具有良好的抗高温氧化和高温磨损性能,可在600℃以上环境下连续工作,被广泛应用于轴承、燃气涡轮发动机、活塞杆等高温环境。为了进一步提高镍基合金涂层的耐磨损性能和耐腐蚀性能,本文提出了激光熔覆法制备碳纤维增强镍基复合涂层的新方法,并对制备碳纤维增强镍基复合涂层的工艺参数、复合涂层的微观组织、摩擦磨损机制、电化学腐蚀机制以及拉伸性能进行研究。主要研究结果如下:(1)在镍基复合涂层内加入碳纤维后,由于碳纤维抑制了涂层内晶粒的生长,晶粒得到细化,涂层内组织缺陷减少。同时,由于碳纤维自身优异的自润滑性能和耐腐蚀性能,复合涂层的耐磨损性和抗电化学腐蚀性能均比原始镍基涂层提高2-3倍。(2)激光扫描速度对复合涂层内的碳纤维形貌有重要影响。随着激光扫描速度的提高,碳纤维受激光热损伤、烧蚀的影响逐渐减少,但当激光扫描速度过大时,涂层不能较好地成型。碳纤维受激光热损伤越小,同时在复合涂层内分布越均匀,涂层的耐磨耐蚀性能越好。(3)碳纤维含量变化同样对复合涂层性能有重大影响。碳纤维含量过少对涂层的增强作用不明显,而碳纤维含量过多,由于熔池的流动性不好,涂层成型性欠佳。在激光作用下,碳纤维在复合涂层内的热损伤形式主要有:径向尺寸剧烈减少;烧蚀变形呈片状、带状;相邻碳纤维间发生团聚。随着纤维体积分数增加,复合涂层显微硬度、拉伸性能先提升后降低,这是因为当纤维体积分数较高时,纤维发生严重的团聚,增强作用削弱。