本发明属于固体润滑技术领域，具体涉及一种自润滑复合涂层及其制备方法和应用。在高载荷下，本发明自润滑复合涂层的铜合金层会发生轻微塑性变形以此减弱压力冲击对涂层的直接伤害，从而提高二硫化钼‑石墨层的抗冲击和承受高载荷的能力；当载荷过大或出现冲击载荷时，二硫化钼‑石墨涂层会发生裂纹或破坏，铜合金层将作为耐磨层开始发挥作用，同时脱落的磨屑会充当固体润滑剂，在摩擦副之间创造一个适合自润滑铜合金层的摩擦环境，从而减少摩擦副的摩擦系数和能量损失，进而减少摩擦副磨损，同时防止涂层大面积快速脱落，提高设备服役寿命。本发明提供的自润滑复合涂层可以在高载或苛刻工况下达到良好的减磨延寿效果。