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本文以工业工业纯锆(Zr702)和新型锆基合金(ZrTiAlV)为研究对象,利用微弧氧化陶瓷涂层制备装置和激光加工处理成套装置开展了微弧氧化和激光表面处理试验,采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计、纳米压痕仪、低温真空摩擦磨损试验机等分析测试手段对处理后Zr702和ZrTiAlV合金的显微组织结构、力学性能及摩擦磨损性能进行了研究。经过微弧氧化处理后,Zr702和ZrTiAlV合金表面均获得了一层陶瓷氧化层,平均厚度分别为2μm和2.5μm,膜层由疏松层和致密层两部分组成;Zr702表面得到的陶瓷层主要由M-ZrO2和T-ZrO2构成,且以M-ZrO2居多;ZrTiAlV合金表面陶瓷层主要由ZrTiO4及少量ZrO2组成。硬度测试结果表明,微弧氧化处理使Zr702和ZrTiAlV合金表面纳米硬度显著提高,其原因在于表面生成了高强度陶瓷氧化物。摩擦磨损试验结果表明,微弧氧化后,Zr702和ZrTiAlV合金在室温大气和低温真空环境条件下平均摩擦系数和磨损量均低于处理前,表现出较为优异的耐磨特性。经过激光表面淬火或激光表面熔凝处理后,ZrTiAlV合金表面获得了具有一定深度的改性层。激光表面淬火后,ZrTiAlV合金截面可区分为热影响区和基体两部分,热影响区由粗大片状β晶粒组成,这与快速冷却时高温β相来不及转变为α相而被保留下来有关;激光表面熔凝后截面可分为重熔区、热影响区和基体三部分,重熔区由粗大片状β晶粒组成,这与熔池冷却过程中β晶粒外延生长有关。硬度测试结果表明,激光表面处理后,ZrTiAlV合金改性区的显微硬度均明显低于处理前,热影响区与基体过渡区显微硬度明显上升;激光表面处理后ZrTiAlV合金表面纳米硬度均没有得到明显提高,原因在于改性区粗大的晶粒组织。摩擦磨损实验表明,经激光表面处理后,ZrTiAlV合金表面的平均摩擦系数和磨损量均未发生明显变化,说明激光表面处理对锆基合金摩擦磨损性能的改性效果有限。