目的通过氩弧熔覆技术在TC4合金表面制备石墨烯增强钛基复合涂层,以改善其耐磨性能。方法将钛粉和石墨烯在球磨机中充分混合。将混合后的粉末涂覆于TC4合金表面,采用氩弧熔覆技术将预涂覆粉末熔化,制备出陶瓷颗粒增强钛基熔覆层。采用X射线衍射分析仪分析涂层的物相,利用光学显微镜、扫描电子显微镜分析熔覆层中颗粒相的组成及分布。采用显微维氏硬度仪和摩擦磨损试验机,测试熔覆层的显微硬度和磨损性能。结果熔覆层厚度可达1mm,且表面及横截面没有气孔、裂纹等缺陷产生,物相主要包括Ti C和α-Ti。熔覆层中不同区域的组织存在差别,涂层的中上部组织主要为树枝晶,底部组织中树枝晶逐渐减少。熔覆层与基体呈冶金结合,组织致密。增强相TiC以颗粒状和花瓣状形式存在。石墨烯增强钛基复合涂层的显微硬度高达845.4HV。在相同磨损条件下,TC4合金基体与熔覆层的磨损量分别是0.153 g和0.0123 g,熔覆层的磨损量明显降低。涂层的磨损机制主要是磨粒磨损。结论与TC4合金基体对比,熔覆层的显微硬度提高约2.5倍,耐磨性提高12倍。氩弧熔覆原位自生TiC陶瓷颗粒增强钛基熔覆层可显著提高TC4合金表面的耐磨性。