激光熔覆技术作为一种新的表面改性技术,可在低廉材料上制备高性能的熔覆层,以提高材料性能。其中添加增强相颗粒的复合涂层研究日益受到关注。增强相颗粒的加入可能会大幅度提高涂层的摩擦性能的同时,但也可能降低涂层抗拉性能,这取决于增强相的颗粒尺度及含量。本文首先提出了激光熔覆用同轴送粉喷嘴的优化设计方案,然后利用优化后的喷嘴在45钢基体上制备了包含不同WC颗粒尺度及含量的WC/Ni复合涂层,并对涂层进行了微观结构观察和原位拉伸力学行为研究。主要工作和结论如下：(1)提出了一种激光熔覆用同轴送粉喷嘴的优化设计方案。该优化后的喷嘴其优点在于：添加了外部的导向保护气流,即可对粉末流起到导向束流的作用,提高粉末流的汇聚程度,又可以对激光熔池提供很好的保护；(2)通过对不同WC颗粒尺度及含量的WC/Ni复合涂层微观组织结构观察表明：复合涂层和基体之间有良好的冶金结合,WC颗粒的添加对复合涂层组织具有晶粒细化作用,且随着WC颗粒尺度和含量的增大及激光功率的减小,这种细化作用越明显;(3)WC/Ni复合涂层的原位拉伸性能实验表明：随着涂层内WC含量的增加,涂层的抗拉性能降低。在WC含量较低时,涂层内部的多重裂纹数量较低；随着WC含量的增加,裂纹密度增加。当WC颗粒尺度增大时,涂层内较易产生裂纹。但涂层内产生的裂纹多由WC颗粒破碎而诱发,并向相邻的WC颗粒扩展,最终贯穿整个涂层。