近年来,铜的价格不断上涨,造成铜制品生产成本越来越高。本文利用激光熔覆技术在45钢表面制备得到了结合强度高、组织性能稳定的纯铜覆层,并在此基础上通过添加陶瓷增强相VC,进一步提高了纯铜覆层的强度,使其能应用于高要求的服役环境。依托于激光熔覆技术,最终得到的钢铜复合材料既具有铜材防腐蚀、抗磨损等优异性能,又节约了铜材用量,降低了生产成本。首先,本文设计了完备的正交实验方案,优化激光工艺参数。对纯铜熔覆层的表面形貌、孔隙率进行了对比研究,发现当激光功率为3200W、扫描速度为430mm/min以及同步送粉速度为50g/min时得到的熔覆层表面质量最好、孔隙率最低。故采用此参数组合进行试件的制备并进行了观察与分析,实验结果表明:熔覆层组织呈等轴晶,钢铜间稀释率低,润湿性差,气孔集中于结合界面和结合界面上方且纯铜覆层显微硬度为90.3HV,明显低于基材,强度较差。然后,采用两种方法提高钢铜间的结合性能,并进行组织和性能的分析。第一种是添加过渡层的方法,实验结果表明:添加NJ30过渡层和JG-1过渡层时均达到了制备无缺陷涂层的目的,而得到的纯铜覆层组织因过渡层材料的不同有所差异。第二种方法是施加频率为40k Hz超声波振动的方法,实验结果表明:施加超声振动后,由于空化效应的影响,纯铜覆层的晶粒尺寸得到了细化,然而结合界面仍存在气孔缺陷,没有达到制备无缺陷纯铜覆层的目的。两种方法均提高了纯铜覆层的性能,尤其当添加NJ30过渡层时,纯铜覆层的显微硬度达到了114HV。最后,在添加NJ30过渡层的基础上,进一步提高纯铜覆层的强度,设计了三种VC含量在0.5%、1%和2%的纯铜基VC复合粉末。对涂层的微观组织形态、显微硬度和耐磨性能进行了对比研究,结果表明:VC含量过高时易出现裂纹缺陷,当含量为0.5%时,得到的组织晶粒均匀致密,纯铜覆层的显微硬度达到了249.2HV,强度得到了明显的提高,同时摩擦系数为0.297,使纯铜覆层表面具有良好的耐磨性。