随着现代科技与工业的不断进步、工程动力机械制造技术不断发展,其设备工作环境愈发严苛,在工作运行中存在设备内部热端部件受高热负荷过高的问题。为解决高热负荷问题,研究人员提出利用热喷涂技术制备陶瓷热障涂层,以此隔离高热负荷与部件表面接触,降低热端部件表面温度。但是,由于热喷涂工艺所制备的热障涂层具有其内部组织结构呈典型层状结的特点,并且在涂层的内部会出现大量孔隙、微裂纹等缺陷。除此之外,涂层与基体结合方式为机械嵌合,该结合方式使热喷涂工艺制备的热障涂层呈低结合力特点,使得涂层在高热负荷环境中容易从基体剥离。针对消除热障涂层内部缺陷、延长热障涂层使用寿命,提出利用激光表面技术对等离子喷涂涂层表面进行二次重熔处理,以改善热喷涂涂层的气孔和裂纹缺陷,使涂层与基体形成冶金结合,提高涂层与基体结合强度和高热环境下的使用寿命。本文首先对超音速等离子喷涂涂层组织形貌、元素分布、物相结构、显微硬度进行基础研究,对其进行热冲击实验,记录了等离子喷涂涂层失效过程以及分析涂层热冲击失效机理,为后续激光重熔实验打下理论基础。其次,对不同工艺参数条件下制备激光重熔涂层的组织形貌进行分析,研究激光功率与激光扫描速度对涂层组织结构影响。实验结果表明:涂层材料对激光功率选择较为敏感,过大功率易造成涂层材料汽化,甚至从基体表面剥离。激光重熔涂层表面形成网格状裂纹,随着激光扫描速度减小,涂层表面网状裂纹直径逐渐增大且涂层表面出现气孔。最后,选择表面质量较好的激光重熔涂层对其涂层组织形貌、元素分布、物相结构、显微硬度进行研究,并对其进行热冲击实验,观察激光重熔涂层失效过程,分析其失效机理。实验结果表明:激光重熔处理消除了原等离子喷涂涂层中的层状结构,消除涂层中的孔隙、裂纹和未熔颗粒等缺陷,且热冲击性能也优于等离子喷涂涂层。