本文研究TC4钛合金表面激光强化，采用OM、SEM、XRD与显微硬度计研究了激光原位熔覆结合激光重熔制备复合涂层的组织和性能，主要对制备过程中组织形成规律及显微硬度变化特点进行了分析，并初步探讨了熔层的强化机制。主要研究内容和所获得结果如下：（1）对钛合金表面激光熔覆原位制备涂层的现状进行了分析总结。目前，大部分学者都是通过熔化所添加的混合材料与基材微溶的方式来制备熔覆层，虽然熔层与基材之间也能呈冶金结合，但熔层与基材之间的互熔量太低还是会使结合强度不够好，而且未充分考虑利用基材的成分与粉末之间进行原位反应，不易进一步减少工业应用中的成本控制。（2）在优化的实验工艺参数下，较系统研究了激光辐照TiB2粉末制备熔覆层中的形貌、显微组织与陶瓷相分布，并对熔覆层的硬度分布特点进行分析。结果表明，可制备出无气孔、无裂纹与表面质量较好的熔覆层。熔覆层的显微组织由表及里从块状颗粒转变为细针状组织；TiB2陶瓷相由表及里逐渐减少，而TiB陶瓷相由表及里逐渐增多；熔层表面显微硬度高，并由表及里呈现出梯度变化。激光熔覆层的强化方式为复合强化，主要包括纤维强化与颗粒强化。（3）通过在钛合金表面预置一定厚度的B4C涂层，并进行激光原位熔覆制备复合涂层，接着采用激光重熔方法对钛合金表面激光原位熔覆层进行了处理，对比了重熔前后熔层显微组织、相分布和显微硬度变化情况。结果表明，适当工艺参数的激光重熔处理可以消除位于原位熔覆层底部的大气孔，可以使熔层中的陶瓷相分布更均匀，从而提高熔层的组织致密性；激光重熔处理后熔层硬度值的梯度变化减弱，熔层的平均显微硬度与质量的稳定性均得到提高。