钛合金具有比强度高、低温性能好、生物兼容性优异等特点，广泛应用于航空、航天、生物医学和汽车等领域。但同时钛合金受硬度低、耐磨性差、高温易氧化以及生物活性低等缺点限制，难以适应复杂的服役条件。目前急需解决的问题是如何提高钛合金表面硬度、耐磨性、高温抗氧化性能以及生物活性，进而扩大其应用范围。为了充分发挥 钛合金的优势，解决其硬度低、耐磨性差等问题，国内外许多学者开展了钛合金表面改性技术方面的研究工作，主要包括激光熔覆、微弧氧化、热/冷喷涂、表面渗碳/氮等，其中激光熔覆技术的应用最为广泛。本文综述了现阶段钛合金锻件表面激光熔覆、微弧氧化和冷喷涂陶瓷涂层的研究现状，并对相关研究进行了展望。

1、 激光熔覆技术

钛合金激光熔覆表面改性技术经历了从激光表面淬火到激光表面重熔再到激光表面合金化以及激光熔覆的过程。激光熔覆技术具有许多优点：激光熔覆涂层与基材呈冶金结合，其结合力较强，而且较高的冷却速率使涂层组织细化，结构致密，进一步强化了涂层质量；可通过设计不同成分的熔覆材料得到不同性能的涂层；可在低熔点的金属表面熔覆高熔点的合金；熔覆涂层的厚度可控，并可进行选区熔覆等。

采用激光熔覆技术在钛合金锻件表面制备功能性熔覆层，通常采用自熔性合金粉末，包括Ni 基、Co基、Fe 基和金属基陶瓷复合材料。激光熔覆通过引入或原位自生增强相或自润滑相改善基体表面性能，故相的种类、含量和分布等因素决定了涂层的性能。常用的涂层增强相为TiC、TiBx、TiN 和WC等硬质陶瓷相。

激光熔覆技术经历了从单层熔覆层，到多层熔覆层、复合熔覆层以及梯度涂层研究的发展过程，随着技术的不断研究改进，出现了许多新型激光熔覆技术，例如环形激光熔覆技术。该技术是一项利用中空环形的聚焦高能激光束和光内输送的熔覆材料同轴耦合作用于基体表面的典型材料沉积加工技术，具有扫描方向不受限、熔覆材料种类多、材料利用率高和熔覆过程可干预性强等优点，与传统激光熔覆技术相比，其在激光能量利用率、熔覆材料沉积率、光料耦合精度、熔覆过程稳定性及熔覆层结合质量等方面均有大幅提升，在激光金属沉积领域有着巨大的发展潜力，因此备受关注。在钛合金表面利用该方法制备熔覆层目前未见报道，学者可以开展此方面的研究工作。

激光熔覆在钛合金表面熔覆材料发展潜力较大，但是目前没有工业化生产，未来的发展主要在以下方面：开发宽域的新型陶瓷熔覆材料体系；涂层的形成过程、形成机制的调控；熔覆涂层的裂纹和缺陷的控制。

2 、微弧氧化技术

微弧氧化技术是在阳极氧化基础上发展起来的表面改性技术。钛合金微弧氧化（MAO）是一种在钛及钛合金表面原位生长成氧化物陶瓷膜，这种陶瓷膜与基体结合强度高，可以提升钛合金的抗磨损、耐腐蚀和绝缘性。钛及钛合金微弧氧化是将Ti、Mg、Al 等金属置于电解液中，在电源作用下基体表面产生放电出现高温、高压；在高温高压作用下基体表面熔化与游离离子相互作用，然后进行氧化、融合，最后在金属表面沉积成膜。

微弧氧化技术的研究已经历了几十年的发展历程，从交流微弧氧化技术到现在较为热门的激光复合微弧氧化技术。Wang 等将TC4钛合金进行激光表面重熔、微弧氧化处理，得到多孔生物陶瓷涂层。通过激光表面重熔预处理降低基材的表面粗糙度，提高微弧氧化涂层的均匀性和密度，同时减少厚度，与未处理的样品相比具有最佳的耐腐蚀性，表面粗糙度最低，孔隙率较低。

钛合金微弧氧化也存在急需解决的技术问题：

（1）单位面积耗能较大；（2）氧化膜的膜基结合问题；（3）膜层多孔问题，影响基材的耐蚀性。

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