随着航空航天工程领域的高速发展,在航空发动机等重要机构件上,零件的表面防护工作得到越来越广泛的应用,热喷涂技术在零件表面喷涂涂层作为一种典型的表面防护技术将起到越来越重要的作用。但是涂层在服役期间常常伴随着失效行为的发生,诸如出现裂纹、翘曲、开裂等现象,研究发现涂层与基体存在的残余应力在工况条件下易引发失效行为的发生,严重影响零件使用寿命及安全,所以研究涂层中影响残余应力的因素对零件的防护起到重要作用。本文工作重点为利用盲孔法选择便携式残余应力检测仪针对等离子喷涂涂层不同涂层体系进行检测。第一组试验测量三种TA-15钛合金基底,分析不同喷砂工艺对基底残余应力的影响。第二组试验测量不同厚度的NiCrAl—TA15和NiCrAl—TC4涂层系统的残余应力,并分析了残余应力距离边缘的分布规律。第三组试验测量不同热焓工艺喷涂的NiCrAl—TA15涂层系统的残余应力并研究其影响因素。此外,本文还对涂层喷涂过程进行模拟仿真,利用ANSYS有限元软件运用生死单元法模拟涂层的生长过程,分析其产生的残余应力。通过对测量结果的分析发现,喷砂工艺方案会改变钛合金基底的表面残余应力状态、引入了残余压应力场、改变了钛合金基底的表面形貌、增加了粗糙度;等离子喷涂高热焓工艺比低热焓工艺喷涂的涂层拥有更大的残余应力;残余应力在涂层中的中心区域位置分布较为平缓,而向边缘靠近时有着显著的应力提升,出现了边缘应力集中的奇异现象,同时随着涂层厚度的增加残余应力增大并有由压应力向拉应力变化的趋势。通过有限元模拟的结果与试验结果对比,分析验证试验规律的准确性。