镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、可重复回收利用等特点,在工业中应用广泛,但镁合金硬度低、耐磨与耐蚀性差,阻碍了其应用范围的进一步扩大。激光熔覆技术可提高镁合金表面性能,但直接在基体表面熔覆高熔点的涂层材料易使基体开裂、蒸发严重,如能采用梯度涂层,使基体与涂层之间的热物理性质、组织、性能等呈梯度变化,可较好地解决此问题,为镁合金表面熔覆高熔点涂层材料提供思路。本文即采用激光熔覆技术在AZ91D镁合金表面制备了梯度Al/（Al+Ti+Ni/C）涂层,同时也熔覆了单层Al+Ti+Ni/C涂层作为比较,并对涂层的宏观形貌、显微组织、物相组成、显微硬度、耐磨损及腐蚀性能进行了测试与分析。直接熔覆Al、Ti、Ni/C混合粉末制备的单层涂层厚度约为300μm,主要由Al₃Mg₂、Al₁₂Mg₁₇、Al₃Ti、Mg₂Ni和α-Mg组成。（Ti+Ni/C）含量为10%的涂层组织均匀。随着（Ti+Ni/C）含量增加到20%和30%,涂层中大量颗粒相发生团聚,在涂层-基体界面出现裂纹。（Ti+Ni/C）含量为20%的涂层平均硬度最大,约为镁基体的4.8倍。在3.5%NaCl溶液和0.1mol·L^-1Na₂SO₄溶液中分别进行了极化测试与EIS测试。与基体相比,（Ti+Ni/C）含量为20%的涂层自腐蚀电位最高,分别增加了430mV和531mV,而（Ti+Ni/C）含量为10%的涂层自腐蚀电流密度最低,分别减小了63.7%和73.4%,电荷转移电阻分别提高了4.1和5倍。而与单层相比,借助Al过渡层制备的梯度Al/（Al+Ti+Ni/C）涂层组织与性能发生明显改变。梯度涂层厚度可达400⁷00μm,主要由α-Al、Al₃Mg₂、Al₁₂Mg₁₇、Al₃Ti、AlNi、MgNi₂、Mg₂Ni以及Ti、C组成。在（Ti+Ni/C）含量为10%和20%的梯度涂层中,覆盖层-过渡层与过渡层-基体界面冶金结合良好,当（Ti+Ni/C）含量增加到30%和40%时,过渡层几乎全部熔化,涂层中开始出现块状团聚组织,但在涂层-基体界面均未发现裂纹。（Ti+Ni/C）含量为40%的梯度涂层平均硬度达到317.6HV,比基体提高了5.3倍。室温摩擦磨损试验表明,（Ti+Ni/C）含量为30%的梯度涂层耐磨性最好。根据磨损形貌,镁基体以粘着磨损为主,梯度涂层以粘着磨损和磨粒磨损为主。腐蚀液为3.5%NaCl溶液时,（Ti+Ni/C）含量为30%的梯度涂层自腐蚀电位最高,比基体增加了512mV。腐蚀液为0.1mol·L^-1Na₂SO₄溶液时,（Ti+Ni/C）含量为40%的梯度涂层自腐蚀电位最大,比基体升高了523mV。而在两种腐蚀液中,（Ti+Ni/C）含量为10%的梯度涂层自腐蚀电流密度最低,分别比基体减小了66.567%和86.245%,电荷转移电阻最高,分别比基体提高了31倍和29倍。通过比较两种涂层发现,梯度Al/（Al+Ti+Ni/C）涂层可显著改善镁合金表面性能。