为实现航空钛合金关键结构的改性去应力修复,在钛合金表面Nd:YAG激光制备了梯度改性修复层,扫描电镜(SEM)观察了微观组织,用能谱分析仪(EDAX)分析了元素成分和含量,测量了抗热震和热疲劳性能。结果表明,修复层微观组织主要为粗大和不完整的树枝晶、相对较细小的等轴和近等轴晶及细小短纤维状形态;随Cr3C2含量增加,树枝晶的数量、大小均呈上升趋势。梯度修复层比传统复合涂层具有更优异的抗热疲劳和热震性能。修复层表面氧化膜均匀致密,主要为连续的短纤维状组织,Ti600基体的氧化膜主要为疏松的金红石结构的颗粒状TiO2晶粒,以多面体规则形状堆垛,且晶粒粗大。