采用压片预置式激光多层熔覆制备了厚纳米Al2O3-13%TiO2(质量分数)涂层，研究了涂层的微观组织和结合性能，并分析了涂层厚度对结合强度的影响。结果表明，陶瓷涂层各层之间无明显界面，过渡缓和自然，涂层内部致密、连续，基本无孔隙及贯穿性大裂纹等缺陷；涂层由等轴晶的完全熔化区和残留纳米颗粒的部分熔化区组成，并且涂层中的裂纹基本集中于部分熔化区，另外晶粒尺寸表现为上小下大的梯度过渡特征。随着涂层厚度的增加，结合强度逐渐下降，其减小的趋势为先快后慢。厚度为175 μm的试样结合强度高于78.6 MPa，而厚度为350、525、700 μm的涂层结合强度分别为66.3、47.4、36.2 MPa。

针对压片预置式激光熔覆温度场数值模拟，在建立粉末片模型时提出单独建立粉末片冶金化模型和气孔模型。同时，为了比较真实地模拟压片预置式激光熔覆的物理冶金过程，考虑了粉末片组织形态、接触热阻和厚度的变化对温度场的影响。在数值模拟过程中进行不同组织形态的粉末片物性参数折算、不同接触形式的接触热阻计算以及不同工艺参数下的激光吸收率的选取。通过两组实验对基材熔池的宽度和深度进行验证，表明使用该模型计算出的温度场能较精确地反映激光熔覆过程的温度场。