金属零件的增材制造技术近年来在国内外受到广泛的关注，成为最有发展前途的先进制造技术之一。作为其核心技术的激光熔覆技术，经历了数十年的发展，在设备、工艺和材料等方面取得了一定成果，但其中许多基础理论和技术问题尚需深入研究，如金属材料吸收激光机制，光能转化成热能与熔池的光热辐射能过程，激光在金属粉末流中吸收和透射的能量分配与平衡，激光熔池内动量、质量和能量的传输及对熔覆层组织性能的影响等。这些问题使其应用受到很大限制。本文旨在研究激光熔覆过程中熔池的光热辐射分布，提出采用光纤传输单元和光栅光谱检测技术进行光热辐射检测，为该技术的发展作进一步研究。本文的创造性工作如下:　　1.分析了激光在金属中的衰减，建立了激光熔池温度场数学模型，建立了激光熔池光热辐射与温度场的关系模型。　　2.确定了激光熔池光谱检测系统的结构方案，建立了激光熔池光栅光谱检测装置，完成了检测系统中的光路结构优化和选择，对光谱检测系统进行了标定和误差分析。　　3.实现了运动状态下的激光熔池光谱实时检测，完成了激光熔池发射光谱标定，得到大量不同功率和扫描速度下ND∶YAG激光熔凝45钢板熔池光谱数据，可用于激光熔凝工艺优化和过程控制。　　4.进行了不同工艺激光熔覆中熔池光谱检测试验，得到不同功率激光熔覆过程中熔池辐射分布和光谱变化特征。通过分析不同工艺下的熔池光谱辐射分布对激光熔覆工艺进行选择，并实现激光熔覆过程的监测。