一种三相微米颗粒增强型铝合金防护涂层及制备方法，其特征是将微米Al粉、Ti粉和Cu粉按一定比例制备成三相微米颗粒增强的金属基复合粉体，采用激光熔覆的方式将复合粉体熔覆在铝合金表面，对熔覆后的铝合金涂层进行磨削淬火，将磨削淬火后的铝合金及其涂层放入液氮中进行深冷处理，最后将深冷处理后的铝合金涂层进行两次低温回火。本发明的铝合金防护涂层具有高硬度、高强度、耐磨及耐腐蚀等优异性能。