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球墨铸铁具有较高强度、一定韧性和塑性,同时还具有耐磨、减震、易切削、对缺口不敏感等特性,可代替碳钢和合金钢制造一些受力复杂,强度、韧性和耐磨性要求高的零件,如曳引轮、曲轴、缸套、轧辊等,因此在工业中得到了广泛应用,但球墨铸铁在苛刻的使用环境中,经常因表面经受磨损而导致失效。目前此类零件修复方法主要有热喷涂、堆焊等,但性能和使用效果有待进一步提高。为了显著提高球墨铸铁表面硬度和耐磨性能,本文采用激光熔覆方法,在球墨铸铁QT600-3表面制备了Co基合金、5%TiC/Co基合金、10%TiC/Co基合金、30%TiC/Co基合金熔覆层并探索了在球墨铸铁表面激光熔覆TiC/Co基合金熔覆层最佳熔覆工艺。通过GX71型Olympus金相显微镜、Zeiss-Sigma扫描电镜、X′Pert MPD Pro型X射线衍射仪、JEOL2100F型透射电镜、HVS1000数显显微硬度计、MM200型磨损试验机等分析手段,系统分析熔覆层的微观组织及缺陷、物相组成及硬度和耐磨性等性能,研究熔覆层合金材料成分及激光熔覆工艺参数对熔覆层的影响规律,揭示了熔覆层的耐磨机理,并对Co基、TiC/Co基熔覆合金的激光熔覆工艺参数进行优化,获得的研究结果如下:（1）球墨铸铁QT600-3表面激光熔覆层表面成形良好,无裂纹、气孔等缺陷;熔覆层分为熔化区、结合区和热影响区,熔覆层与基体冶金结合良好;熔化区由表层的树枝晶和内部的胞状晶组成,在热影响区发生了组织转变,形成了马氏体并且球状石墨部分溶解,直径变小。（2）TiC颗粒在熔覆层中呈熔化和未完全熔化状态,含量由基体到熔覆层表层逐渐增加。（3）Co基合金熔覆层主要由γ-Co、CoCx和Cr7C3相组成,TiC/Co基合金熔覆层主要由γ-Co、TiC、CoCx和少量的Cr7C3相组成。（4）Co基合金或者TiC/Co基合金熔覆层硬度随着离球墨铸铁基体表面距离增加,在热影响区和结合区硬度快速提高,而在熔覆层硬度增加缓慢,直到熔覆层表层硬度又有快速提高。（5）相比球墨铸铁表面激光熔覆钴基合金熔覆层的硬度,TiC/Co基合金熔覆层硬度显著提高,且随着TiC含量的增加而增加。Co基合金熔覆层的最高硬度达到1077HV0.2,提高到球墨铸铁基体的4倍以上。当TiC含量达到30%时,熔覆层的硬度达到1278.8HV0.2,提高到球墨铸铁基体的5倍以上。（6）30%TiC/Co基合金熔覆层的磨损表面没有明显的犁沟和凸起的颗粒,熔覆层磨损机制主要以磨粒磨损为主,平均摩擦系数为0.2315,耐磨性较球墨铸铁基体提高了210倍;Co基合金熔覆层磨损表面具有明显的犁沟和局部撕脱现象,磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损,平均摩擦系数为0.4914,耐磨性较球墨铸铁基体提高了74倍。（7）在本研究范围内,球墨铸铁表面激光熔覆Co基合金熔覆层最佳工艺参数为:激光功率P=3kW、熔覆速度V=350mm/min,光斑直径为2mm,搭接率1.5;球墨铸铁表面激光熔覆TiC/Co基合金熔覆层最佳工艺参数:激光功率P=3.4KW,熔覆速度V=400mm/min,光斑直径为2mm,搭接率为1.5。