镁合金因比刚度高、密度低、压铸性能良好、容易加工等优良特性得到广泛应用,但镁合金硬度低、耐磨性能与耐腐蚀性能较差制约了镁合金的发展。激光熔覆是材料表面改性技术的一个重要研究方向,激光高速熔覆相比传统激光熔覆沉积效率高,涂层可获得更好的耐腐蚀性能,采用激光高速熔覆技术可有效解决镁合金耐磨耐蚀性能差的现状,对推动镁合金在重要领域的应用具有重要意义。本论文采用Tru Diode 4000W半导体光纤激光器和ABB六自由度机器人（IRB4600-M2004）以及Sulzer Metco Twin10C双筒送粉器构成的激光高速熔覆系统,在AZ91D镁合金表面采用高速激光熔覆技术制备AlSi12涂层和AlSi12+TiN复合涂层。采用光学显微镜与扫描电子显微镜观测AlSi12涂层、AlSi12+TiN复合涂层的显微组织形貌,采用X射线衍射仪测定Al-Si涂层的物相组成,采用显微硬度计、电化学工作站以及高温高速摩擦磨损试验机对Al-Si涂层的硬度、耐腐蚀性能、耐磨性能与承载性能进行检测分析。研究结果表明:当采用激光功率625W～675W,激光扫描速率为10m/min,送粉速率为90g/min,离焦量为+4mm,搭接率为40%时,AZ91D镁合金表面高速激光熔覆Al-Si涂层（AlSi12涂层、AlSi12+23%TiN与AlSi12+17%TiN涂层）冶金质量高,Al-Si涂层中主要存在Mg₂Si、Mg₂Al₃、α-Mg和Mg₁₇Al₁₂等Mg-Al金属间化合物。AlSi12涂层平均显微硬度为160HV_0.2,AlSi12+17%TiN涂层平均显微硬度为190HV_0.2,AlSi12+23%TiN涂层平均显微硬度为210HV_0.2,涂层中晶粒细化及涂层中存在Mg₂Si、α-Mg与Mg₁₇Al₁₂等硬质相致使涂层硬度提高,涂层提高AZ91D镁合金表面硬度3～4倍左右。Al-Si涂层表面硬度的显著提升提高了AZ91D镁合金基体的耐磨性能与承载性能,其中AlSi12+23%TiN涂层提升最为显著。Al-Si涂层显著提高AZ91D镁合金的耐蚀性能,AlSi12涂层自腐蚀电位E_corr比AZ91D镁合金提高0.219V,AlSi12+17%TiN涂层自腐蚀电位E_corr比AZ91D镁合金提高0.288V,AlSi12+23%TiN涂层自腐蚀电位E_corr比AZ91D镁合金提高0.683V,AlSi12+23%TiN涂层对AZ91D镁合金的耐腐蚀性能提升最为明显,自腐蚀电流密度相较于AZ91D镁合金降低2个数量级以上。