本发明提供一种激光熔覆宽温域自润滑齿轮及其制备方法，具有良好的韧性，工作表面具有高硬度和耐磨性，在宽温域工作范围内具有良好的自润滑功效。本发明实施例的激光熔覆宽温域自润滑齿轮，包括齿轮基体和Al2O3基陶瓷自润滑涂层，Al2O3基陶瓷自润滑涂层设置在齿轮基体表面；Al2O3基陶瓷自润滑涂层由Al2O3基陶瓷混合粉激光熔覆形成，Al2O3基陶瓷混合粉含有ZnO、WS2、V和Ag。工作温度低时，WS2起到润滑效果，高温时WS2、ZnO、V和Ag会发生原位反应，生成具有润滑效应的ZnWO4、Ag2WO4、V2O5化合物，使得齿轮能够在较高的温度下具有良好的自润滑作用，从而减小摩擦磨损，提高齿轮寿命。