NiCoCrAlY涂层因其优异的高温抗氧化及抗热腐蚀性能广泛应用于高温防护涂层和热障涂层粘结层中。制备NiCoCrAlY涂层的技术手段主要有等离子喷涂、电子束-物理气相沉积等,而激光熔覆技术制备的涂层具有组织致密细小、稀释率低、与基材冶金结合的优点。基于此,本文采用激光熔覆技术在304不锈钢基体上制备了NiCoCrAlY涂层,重点研究了不同工艺条件下涂层的组织及性能,并在此基础上进一步研究了NiCoCrAlY涂层在750℃,850℃,950℃下的氧化动力学行为,分析了NiCoCrAlY涂层高温氧化机理及失效机制。主要研究内容如下。研究了不同工艺参数对NiCoCrAlY熔覆层宏观形貌的影响。研究结果表明:在激光功率,送粉率一定的条件下,随着扫描速度的增加,熔覆层高度降低,熔覆层深度变浅,熔覆层宽度变窄,稀释率受熔高和熔宽的共同影响变大。扫描速度、送粉率一定的情况下,随着激光功率的增加,熔覆层高度先增加后降低,熔覆层深度变深,熔覆层宽度变宽,在熔高和熔深的共同决定下,稀释率先减少后增加;随着涂层中Al含量的升高,涂层熔宽、熔深降低,稀释率明显降低。研究了工艺参数对NiCoCrAlY熔覆层相组成和微观组织的影响。研究结果表明:激光功率和送粉率一定时,随着扫描速度的增加,涂层中β相含量减少,而且涂层中气孔率以及夹杂现象明显;扫描速度和送粉率一定时,随着激光功率增大,涂层中γ’相含量增加,β相含量减少,而且,涂层中柱状晶树枝晶逐渐长大粗化;在添加Al的熔覆层中。β相以柱状、鱼鳞状、网状、树枝状的形式分布于γ相表面,且Al含量的增加,涂层中β相含量增加。研究了工艺参数对NiCoCrAlY熔覆层硬度及耐磨性的影响。研究结果表明:不同工艺参数下涂层的硬度均优于基体。当激光功率为1500W,扫描速度10mm/s,送粉率为450mg/min时,涂层的硬度最大为375HV_0.5,耐磨性能较好,摩擦系数最小为0.46,体积磨损量最小为0.2359mm³,确定为最优工艺参数。绘制了750℃、850℃、950℃下激光熔覆NiCoCrAlY涂层氧化增重曲线,研究了NiCoCrAlY涂层高温氧化动力学行为。将氧化增重与时间平方根的关系拟合曲线,750℃的氧化速率常数为0.09157,相关系数R²=0.99719;850℃的氧化速率常数为0.10687,相关系数R²=0.98056;950℃的氧化速率常数为0.13023,相关系数R²=0.97604。研究了750℃、850℃、950℃下激光熔覆NiCoCrAlY涂层在20h、60h、80h、100h氧化后氧化产物的微观组织并分析了其氧化机理及失效机制。研究结果表明:在750℃、850℃氧化初期主要以Cr、Fe、Al的混合氧化物为主,随着氧化时间延长,初始氧化层产生鼓泡并发生脱落现象,经过100h氧化后最终形成Cr₂O₃氧化层,其中在850℃的氧化层中还发现尖晶石相;在950℃氧化20h后形成较为致密的Cr₂O₃氧化膜,局部区域存在尖晶石相,经过100h氧化后氧化层中组织长大,且尖晶石相含量大幅度增加。