激光熔覆是一种关键的表面改性技术，能够为农机触土部件提供卓越的耐磨性能。然而，熔覆材料与基体间显著的热物理性差异导致涂层产生较大热失配应力，进而导致涂层缺陷的产生与界面结合强度的下降。为改善物理差异引发的涂层缺陷并提高涂层性能，本研究设计并制备了成分梯度涂层。通过实验表征与数值模拟相结合的方法，系统探究了梯度结构对涂层缺陷、微观组织、结合强度及耐磨性能的调控作用。结果表明，成分梯度设计不仅有效降低了热失配应力，抑制了缺陷产生，而且显著改善了层间结合质量，提高了涂层性能。与单层高WC含量涂层相比，三层梯度涂层中残余应力峰值由702 MPa降低至366 MPa，孔隙率由10.1%降至1.4%。组织分析表明，梯度设计抑制了WC颗粒的偏聚与不均匀分布，结合处并未发现孔隙与未熔合区域，层间实现了良好的晶粒过渡与冶金结合。测试结果显示，三层梯度涂层的结合强度最高，耐磨性能最好。平均摩擦系数降低约13.6%，磨损体积减少约23%。实验结果表明，梯度结构通过调控材料热物理差异，实现了涂层缺陷控制与机械性能的协同优化。本研究为激光熔覆Ni-WC复合涂层的结构设计与性能调控提供了实验依据与理论参考。
 

激光熔覆,Ni基涂层,梯度涂层