钛合金具有优异的耐蚀性能,但价格昂贵。钢材是一种低价的,是最长见的结构材料,然而耐腐蚀性差。那么钢铁零件表面制备钛合金涂层或两种材料焊接在一起不但可以降低零部件成本,而且还扩大了钛合金防腐在工业中的应用,传统的固相焊接、熔化焊等来连接钛合金和钢材,然而都无法避免在TC4/Fe界面间产生脆性的金属间化合物,导致TC4耐腐蚀性涂层剥落。从而限制了其应用价值。激光熔化沉积技术能够制备显微组织细小与致密、稀释率低、与基材呈冶金结合,选用Cu合金做过渡层,在任何情况下都能与Fe基体呈固溶体结合,采用合适的工艺参数制备Cu基过渡层,再去制备TC4防腐蚀涂层,过渡层成功阻碍Ti原子向Cu/Fe界面的扩散而形成脆性物质。使用A3钢作为基材,铜合金作为过渡层,TC4作为涂层,采用激光熔化沉积技术制备TC4/Cu双相涂层,本文主要研究工艺参数对TC4/Cu双相涂层组织与性能的影响,并与商用TC4钛合金、TC4/Fe涂层、A3钢基体进行对比,得到主要结果如下:1、IPG光纤激光器,光斑直径4mm,在A3钢上制备Cu基过渡层,在激光功率为1400W,扫描速度为10mm/s,搭接宽度为2mm时涂层质量最好;在Cu基过渡层上制备TC4涂层,在在激光功率为1800W,扫描速度为10mm/s,搭接宽度为2mm时涂层质量最好。2、TC4/Cu双相涂层各个界面间发生原子相互扩散,并在界面处形成α-Fe、α-Ti等固溶体来实现界面的冶金结合,且组织细小;在过渡层中部,有Ti-Cu-Fe三元凝固组织,并在激光熔化沉积TC4涂层中有少量的CuTi2金属化合物出现。TC4/Fe界面处有FeTi和Fe2Ti等金属间化合物生产,界面处有裂纹产生。3、TC4/Cu双相涂层的平均显微硬度为500HV,比商用TC4钛合金、TC4/Fe涂层和A3钢硬度要高,且TC4/Cu双相涂层的耐腐蚀能力最强,高于商用TC4钛合金、TC4/Fe涂层,而远高于A3钢。其中TC4/Cu双相涂层只发生表面腐蚀,商用TC4钛合金主要以晶间腐蚀为主,而TC4/Fe涂层和A3钢基体主要以点腐蚀为主。