退火炉辊作为辊底式热处理炉中的关键部件,其表面性能对热处理后钢板的表面质量以及热处理炉的使用寿命起着关键性作用。退火炉辊在中高温的严苛服役环境下表面易出现结瘤、开裂等问题,引起产品表面质量下降,降低产品交付率和经济效益。激光熔覆技术（Laser Cladding）作为先进的表面改性技术已经广泛用于高性能涂层的制备以及失效零件的修复与再制造,本课题采用此技术对退火炉辊进行表面强化,从而达到提升退火炉辊表面性能,延长其使用寿命,提高经济效益的目的。本课题选取两种成分的铝青铜合金粉末作为熔覆材料,成功地在316不锈钢基体上制备了铝青铜合金激光熔覆层,探究合金元素对铝青铜合金激光熔覆层组织及性能的影响。本课题首先考虑了激光功率密度对改性铝青铜熔覆层组织及摩擦磨损性能的影响,对制备改性铝青铜的激光熔覆工艺参数进行了优化。本课题制备的改性铝青铜合金熔覆层与基体均形成良好的冶金结合,改性铝青铜熔覆层的主要组成相均为α-Cu、β′（Al Cu3）和κ,随着激光能量密度的降低,β′含量降低,α-Cu和κ含量升高。同时随着激光能量密度的降低,显微组织先细化随后因相组成的改变组织发生粗化,这对熔覆层硬度和摩擦磨损性能产生影响。试验结果表明激光功率密度为42.4 J/mm~2时,熔覆层的硬度有最大值,可达341.72 HV,同时获得了最小的磨损率为4.37(10-2mm~3/N?m)。随后对两种成分的铝青铜合金激光熔覆层的组织和性能进行对比。结果表明,改性铝青铜由于Fe、Ni的添加,抑制了铝青铜中γ2相的生成,同时提高了强化相κ相的含量。同时EBSD分析结果显示,Fe和Ni的添加明显细化了铝青铜的显微组织,改性铝青铜的晶粒尺寸减小,从而晶界密度大幅提高。基于退火炉辊的服役条件,我们对两种成分的铝青铜熔覆层的高温氧化性能和热震性能进行了测试分析。试验结果显示,Fe和Ni的添加能够提高铝青铜熔覆层的抗高温氧化性,熔覆层的氧化速率常数由纯铝青铜的0.11078降到改性铝青铜的0.0876。合金元素的添加还提高了熔覆层的抗热震性能,改性铝青铜激光熔覆层经100次热震循环后产生的裂纹数量少于纯铝青铜激光熔覆层中的裂纹数量。