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在石油、化工、长输管线、造船、核工业、低温工程、宇航以及海洋采油等部门中,关键零部件的磨损和腐蚀造成的经济损失非常大,因此在工件表面制备一层熔覆层以提高其表面的耐磨性和耐腐蚀性,具有显著的经济效益。本文采用激光熔覆技术,在Q345钢表面制备了Ni60A+WC复合熔覆层,使用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计、滑动磨损试验机以及电化学测试系统等测试分析手段,系统研究了激光熔覆层的组织和性能。研究了工艺参数对熔覆层表面成型与质量的影响。试验结果表明,当工艺参数为激光功率2500W、扫描速度300mm/min、圆形光斑直径4mm、保护Ar气流量15L/min、预置粉末厚度1.0mm、搭接率为30%时,熔覆层性能良好,可制备大面积熔覆层。研究了合金粉末中组分的含量对激光熔覆层组织的影响。受激光快速加热和工件快速冷却的影响,Ni60A熔覆层组织从界面区开始逆温度梯度定向生长直至熔覆层表面,其组织形态依次为平面晶、柱状枝晶、胞状晶、细小枝晶、等轴晶。加入WC含量较低时,熔覆层组织中出现了Cr、B化合物带,加剧了熔覆层组织的不均匀性；WC含量为30wt%时,熔覆层组织由细密均匀的γ-(Ni,Fe)枝晶、枝晶间共晶、富W块状析出物组成。研究了不同含量的WC对熔覆层耐磨性的影响。随着WC含量的增加,熔覆层的耐磨性上升,其磨损机理也随着WC含量的增加,由显微切削向磨粒磨损转变。由于30wt%WC含量的熔覆层硬度高且富含硬质相,熔覆层很难发生显微切削,因而具有较好的耐磨性。在相同试验条件下,复合熔覆层的磨损失重仅为Q345基材的1/15。研究了不同含量的WC对熔覆层耐蚀性的影响。当WC含量较低时,Ni60A+W复合熔覆层组织存在严重的不均性导致复合熔覆层的耐蚀性较Ni60A熔覆层低；当WC含量为25wt%时,由于熔覆层组织细密,同时熔覆层组织中固溶的W、C元素含量的增加降低了各组织间的电位差,熔覆层的耐蚀性提高；继续添加WC时,熔覆层中WC含量及析出的强化相增加,相当于增加了原电池的数目,熔覆层的耐腐蚀性略微下降。当WC含量为25wt%时,熔覆层的腐蚀失重率仅为基材的1/54。