铝合金的密度低、延展性好、比强度高,广泛应用于建筑行业、航空航天、车身构件等领域,但是铝合金的硬度低、耐磨性差、熔点低,不适应高温及耐磨等应用场景。高熵合金具有硬度高、耐磨性好、耐高温等优点,从性能角度看非常适合作为铝合金表面改性的材料。本文针对铝合金和高熵合金的物理性质差距过大的特性,利用梯度材料的设计理念,以不同质量分数比例的Al Si10Mg+Fe Co Cr Ni Mo混合粉末,采用激光熔覆技术在6061铝合金表面制备梯度层。对6061铝合金表面激光熔覆制备铝-高熵合金梯度材料的工艺参数进行优化,以送粉量、激光功率和扫描速度为变量进行单变量探究试验,对比各参数下熔覆层中的气孔、裂纹等缺陷,以及表面平均硬度,确定最终的工艺参数:第一梯度层:送粉量1.5 g/min、激光功率2100 w、扫描速度8 mm/s、超声功率1000 w、重熔功率2200 w,第二梯度层:送粉量1.5 g/min、扫描速度7 mm/s、激光功率为1900 w、重熔功率2000 w,第三梯度层:送粉量1.5 g/min、扫描速度6 mm/s、激光功率2100 w、重熔功率2200 w。实验过程中发现激光能量密度过低,梯度层中易形成羽毛状组织和金属间化合物,造成梯度层开裂。采用OM、SEM、XRD衍射仪对各梯度层的显微组织及相结构进行分析。各梯度层中均为单一FCC相。第一梯度层的显微组织主要由细长柱状α-Al枝晶以及网状Al-Si共晶组成,其间析出少量的共晶Si;第二梯度层的中部和上部析出细小的花瓣状Al-Si共晶;第三梯度层组织由熔覆层底部粗大的枝状晶逐渐形成细密的枝状晶,梯度层中部和上部均为细小的枝状晶。第一、二梯度层交界处析出的Al-Si共晶呈现粗大的树枝状,第二、三梯度层交界处生成了三元金属间化合物。对各梯度层的显微硬度、耐磨性能及耐高温性能进行测试和分析,并对TC/DSC曲线上的温度突变点进行均匀化处理。硬度测试结果表明,与6061铝合金基体相比,随着高熵合金含量的增加,各梯度层的硬度分别提高了6.59%、32.77%、77.37%;磨损性能测试结果表明,与6061铝合金基体相比,各梯度层的磨损量分别减少了13.04%、37.39%、80.86%;耐高温性测试结果表明,第三梯度层表面的氧化物不够连续,经过均匀化处理后的试样虽然硬度较沉积态试样有所降低,但仍分别高于6061铝合金基体63.64%和50.32%,梯度层中高熵合金的元素分布变化不大,依旧为单一FCC相,没有生成新相,表明梯度涂层具有较好的高温性能。