本论文以研究NiTi涂层的抗空蚀性能为核心，采用氩气保护电弧喷涂和冷喷涂两种制备工艺，在1Cr18Ni9Ti马氏体不锈钢上制备了所需的涂层试样，此后对这两种制备工艺所得涂层试样分别进行了热处理和激光熔覆处理，用超声波振动空蚀实验机对所得涂层进行了空蚀实验，在此过程中研究了热处理和激光熔覆后涂层的显微组织、物相以及显微硬度所发生的变化，结合空蚀实验结果，研究了不同处理工艺后NiTi涂层的抗空蚀性能。结果表明：采用氩气保护电弧喷涂技术制备所得NiTi涂层的相结构以奥氏体NiTi（B2）相、少量的TiO和NiO相为主，涂层内部层状结构明显，分布着数量较少的孔洞和裂纹，组织均匀故显微硬度波动较小；热处理后涂层的层状结构逐步消失，相结构以NiTi（B2）相、Ti2Ni和Ni3Ti相为主，由于在β-Ti和Ti2Ni相交界处会发生共晶反应，所以导致高温热处理后，涂层内部的孔洞和微裂纹的数量增多；涂层经热处理后其显微硬度显著得到提高，但是组织不均匀性导致其波动变大；激光熔覆处理后，涂层的层状结构完全消失，内部存在数量极少的孔洞，出现的枝状晶粒细小而弥散，此时涂层由奥氏体NiTi（B2）相、马氏体NiTi（B19′）相、γ-Fe和氧化物（NiO、TiO）构成，显微硬度较热处理涂层高。空蚀实验表明：热处理能够提高NiTi涂层的抗空蚀性能，这主要是由于在热处理后涂层层状结构消失，晶粒细化，结合强度提高；但是高温热处理后涂层中的缺陷和硬质相数量相对增多，因此高温热处理对NiTi涂层的抗空蚀性能将产生不利的影响；而激光熔覆后涂层的熔池区未观察到空蚀现象，只在未熔化区发现了空蚀失效，且这些空蚀形貌与热处理涂层的空蚀形貌相似；对激光熔覆电弧喷涂NiTi涂层和热处理涂层的空蚀实验结果分析后可以得出，涂层经激光熔覆处理后其抗空蚀性能较热处理涂层的抗空蚀性能优异。采用冷喷涂技术制备得到的NiTi涂层，其相结构依然保持了机械合金化后镍和钛的单质状态，涂层中没有生成金属间化合物，涂层的形成过程中金属颗粒随机碰撞结合，因此涂层内部颗粒显得杂乱；热处理后，涂层中逐步生成了NiTi（B2）相、Ti2Ni和Ni3Ti相，NiTi（B2）相具有高温稳定性，金属颗粒条块由粗大结构逐步细化，显微硬度得到提高，基体与涂层间出现了明显的裂纹，这也导致在空蚀过程中涂层短时间内出现了大面积的剥落；激光熔覆后，涂层相结构由马氏体NiTi（B19′）相、γ-Fe和奥氏体NiTi（B2）相组成，涂层内部金属颗粒条块状完全消失，基体与涂层之间的结合方式为冶金结合，在空蚀实验过程中涂层未发生大面积的剥落，出现空蚀现象的地方同样是在未熔化区，同热处理涂层相比该种处理工艺能够有效提高冷喷NiTi涂层的抗空蚀性。