45钢因其优异的综合力学性能和低廉的价格广泛应用于液压活塞杆的生产中，但在某些特殊的工作环境中，其耐磨性和耐腐蚀性的不足限制了它的应用。现有研究表明通过在45钢表面激光熔覆431不锈钢(马氏体不锈钢)涂层，可使液压活塞杆的耐磨性和耐腐蚀性得到大幅提升。但在45钢表面直接熔覆431不锈钢涂层，因熔覆层和基材存在较大的硬度梯度和内应力，熔覆层经常会出现裂纹缺陷，严重影响了产品的质量。
　　本文提出了首先在45钢基材表面激光熔覆316L不锈钢涂层作为过渡层，然后在316L过渡层的表面激光熔覆431不锈钢涂层作为表面涂层的思路，研究了不同工艺参数下316L过渡层和431表面熔覆层的成形规律，通过OM，SEM、EDS和XRD对熔覆层的微观组织，元素分布和相的组成进行观察和分析，并使用显微硬度计、电化学工作站和摩擦磨损试验机对熔覆层的性能进行了测试。
　　试验结果表明：在45钢上熔覆316L过渡层时，当其他参数不变，激光功率从1900W增加到2500W，熔覆层高度降低、宽度增加，稀释率从5.38%增加至16.37%；当其他参数不变，扫描速度从2mm/s增加到5mm/s时，熔覆层的高度、宽度减小，稀释率先减小后增加，当扫描速度为4mm/s时，稀释率最低，为7.52%；当其他工艺参数固定，当送粉电压由15V增加27V时，熔覆层高度和宽度增加，熔深减小，稀释率从28.28%大幅减低至6.59%。结合熔覆层的表面成形和稀释率得到316L过渡层的优化工艺为激光功率2300W，扫描速度为4mm/s，送粉电压为23V。
　　在过渡层表面熔覆431不锈钢涂层时，研究了激光功率、扫描速度和送粉电压对熔覆层成形及稀释率的影响，研究结果表明：综合熔覆层成形和稀释率的结果，可得到表面涂层优化的工艺为激光功率为2300W，扫描速度为4mm/s，送粉电压为23V，此时熔覆层的表面成形良好，无任何缺陷，稀释率为6.37%。熔覆层的组织从结合区到熔覆层顶部依次为平面晶，胞状晶，柱状晶和等轴晶。当激光功率从1900W增大到2500W，晶粒组织变粗，熔覆层表面的平均硬度也从543HV减小到513HV，当扫描速度从2mm/s增加到5mm/s，熔覆层内的晶粒组织细化，熔覆层表面的平均硬度从518HV增大到536HV，当送粉电压从15V增加到27V，熔覆层的组织细化，熔覆层表面的平均硬度从514HV增大到542HV。
　　Cr、Ni元素在宽度为10μm的界面过渡区发生突变，元素的扩散区域没有超出过渡层的范围，在过渡层中全部是奥氏体组织，表面熔覆层的组织主要是马氏体、铁素体和少量残余奥氏体组织。整个熔覆层的硬度从顶端向下呈现出一个梯度变小的趋势，表面熔覆层的硬度为537HV，比基材提高了3倍，过渡层的平均硬度为300HV。熔覆层的平均摩擦系数为0.3127，磨损量为2.43mg，相较于基材耐磨性大大提高。熔覆层的腐蚀电流为0.956910-6A/cm2，腐蚀电压为-0.16644V，熔覆层的耐腐蚀性好于基材。