热障涂层（thermal barrier coatings,TBCs）是先进航空发动机和地面燃气轮机研制的关键技术,其优异的隔热性能显著降低了合金基体的服役温度,有效提升了发动机的燃油效率和推重比。Y2O3部分稳定的Zr O2（简称YSZ）是目前广泛使用的热障涂层材料。然而,热障涂层材料不可避免地存在失效问题,大大降低了热端部件的使用寿命。为此,本文提出采用激光熔覆技术修复热障涂层,研究了不同YSZ熔覆粉末下修复涂层的组织演变规律,获得了最优的YSZ熔覆粉末类型,探索了YSZ及其复合粉末在激光作用下的成形规律,分析了工艺参数对修复层成形组织的影响规律,揭示了修复层的抗热震机理。研究了YSZ、YSZ/NiCoCrAlY、YSZ@Ni/NiCoCrAlY三种粉末对涂层成形质量的影响。结果表明,比等离子喷涂相比,激光熔覆技术制备的YSZ修复层层组织更为致密,但仍存在裂纹、烧蚀现象,并与基体呈机械结合的状态;YSZ/NiCoCrAlY粉末制备的熔覆层易导致两相分离,熔覆层与基体之间表现为无明显界面,熔合线处的裂纹和表面未熔颗粒与激光能量密度无关;YSZ@Ni/NiCoCrAlY粉末制备的熔覆层具有与YSZ/NiCoCrAlY粉末类似的分层特性,但具有较好的组织均匀性与成形质量;熔覆层与陶瓷层界面间的元素扩散表明该部位层较好的冶金结合状态。分析了激光功率和扫描速度对YSZ@Ni/NiCoCrAlY粉末激光熔覆修复热障涂层组织的影响规律。结果表明,较低的激光功率导致修复层表面存有未熔颗粒,而较高的激光功率会增大组织裂纹敏感性,同时导致涂层表面烧蚀;较低的扫描速度导致涂层内部产生孔隙,而较高的扫描速度会引入明显的裂纹和未熔颗粒。随着激光功率和扫描速度的增加,涂层稀释率也随之增大。当激光功率为1000W,扫描速度为360mm/min时,涂层缺陷显著减少,组织分析表明该工艺下的陶瓷层部分Zr O2沿激光入射方向生成了等轴晶、柱状晶、胞状晶和平面晶,枝晶间的液体部分形成了由Al2O3和Zr O2组成的的共晶组织,而粘结层主要为金属、合金氧化物,其中Ni、Zr以金属间化合物的形式存在于晶界处。揭示了YSZ@Ni/NiCoCrAlY修复层的抗热震机理。结果表明,经过30次热震实验后涂层的剥脱面积超过5%,50次热震实验后陶瓷层几乎已完全剥脱,这主要是由于粘结层氧化产生的热生长层,热生长层的主要成分为Fe2Cr2O4、Ni Cr2O4、Al2O3等合金及金属氧化物,元素分析发现核壳粉末中Ni元素的加入促进了Ni Cr2O4的生成,有效阻止了热生长层的生长以及延缓了粘结层的进一步氧化。