随着航空航天事业的快速发展,航空发动机推重比越来越高,其燃烧室温度也越来越高。目前,最新一代航空发动机燃烧室的工作温度已经超过镍基单晶合金的极限使用温度,而在热端零部件表面涂覆或沉积一层热障涂层可以有效的提高其服役温度。热障涂层的制备工艺水平、材料选择和复合结构能够在很大程度上决定涂层的微观组织结构和热力学性能,并进而影响热障涂层的使用寿命。因此,研究激光熔覆方法制备热障涂层的工艺、组织结构和相关性能具有重要的应用价值。本文的主要研究内容如下:首先,在IN718合金表面预置1mm厚的NiCoCrAlY合金粉末,之后激光熔覆制备出NiCoCrAlY粘结层。分析涂层的微观组织结构,并测试其显微硬度和摩擦磨损性能,建立激光工艺参数、涂层显微组织和性能的动态关系,选出较优的激光扫描速度,为后续在粘结层上熔覆NiCoCrAlY包YSZ复合涂层和NiCoCrAlY包YSZ梯度涂层做好准备。其次,在粘结层表面以不同激光扫描速度熔覆制备NiCoCrAlY包YSZ复合涂层。分析复合涂层微观结构,并测试其显微硬度和摩擦磨损性能,最后重点探究了不同扫描速度下的复合涂层的抗热震性能,从而选出较优熔覆NiCoCrAlY包YSZ复合涂层的扫描速度。最后,根据较优参数在粘结层表面逐层熔覆制备梯度涂层,分析梯度涂层的组织结构,对梯度涂层进行抗热震性能和抗高温氧化性能测试,并对梯度涂层裂纹生成及演化机理和高温氧化机理进行分析研究,从而为激光熔覆方法制备梯度涂层提供一定的实验和理论基础。