激光熔覆是利用高能密度的激光束熔化基体材料与通过不同方式添加到基体表面的熔覆材料,使其熔覆材料与基体材料形成冶金结合的熔覆层。因其具有优良的加工精度、宽泛的材料选择及良好的冶金结合界面等特点而广泛的被用于零部件表面改性。钴基高温合金具有良好的高温强度、耐腐蚀性和耐磨性等综合力学性能,在航空航天、船舶和核工业等领域广泛应用。钴基熔覆层的组织结构以及力学性能的变化与高能激光束的照射参数及其他微量元素的添加有着密不可分的关系,因此对激光熔覆钴基的熔覆层组织及力学性能的研究有着十分重要的意义。本文首先探究在不同的正负离焦量下,钴基熔覆层的宏观形貌、稀释率及硬度差异。发现在负离焦量下熔覆层的组织及性能更加均匀稳定,稀释率更小。其次探究了不同的功率及激光的扫描速度下,熔覆层的宏光形貌、组织、硬度和元素分布情况的差异。得出结论:在本次实验中,随着激光功率的增加,稀释率逐渐增加,熔覆层组织粗大,硬度有降低的趋势;随着扫描速度的增加,熔覆层中部组织细化,硬度没有明显的差异;晶间的元素比晶粒内多出了微量的S元素,Cr、Fe元素含量降低,其他元素含量有较小的升高。接着探究在钴基合金粉末中添加La2O3后熔覆层性能变化。得到结论:当La2O3含量为3%时,熔覆层的组织细小致密,添加了稀土元素后,熔覆层中,Cr、Ni含量有所增加;摩擦系数的大小随着La2O3含量的变化关系为3%<1%<5%<0%<10%<7%;本次实验,La2O3在合金粉末中添加比例超过3%时,熔覆层的特性将会变差。说明稀土元素的添加有最佳范围。最后探究当熔覆基材较薄时,冷却散热对熔覆层组织性能的影响。提出并实现了粉/气混合预热激光熔覆,循环利用了激光能量,并减小了激光熔覆薄板的变形量,为激光熔覆能量循环利用提供了可以尝试的方法;通过测温获得了不同介质条件下的平均热流密度,并于变形量结果进行对比,说明了薄板激光熔覆变形的根本因素是控制激光熔覆过程的热流量;不同介质条件下具有明显差异的变形,但组织与显微硬度差异不大。