316L不锈钢是典型的18Cr-8Ni不锈钢成分改性合金，也是一种比较耐腐的奥氏体不锈钢。由于具有优良的耐腐蚀性能和高温力学性能，316L不锈钢广泛的应用于制造海洋工程设备、石油管道、阀门、换热器以及医疗器械等方面。激光熔覆技术是近些年飞速发展起来的一种用于提高金属表面性能的技术，利用高能量的激光束将基体表面的熔覆材料熔化并瞬间冷却凝固，获得稀释率较低、与基体呈良好冶金结合的熔覆涂层，从而不仅提高熔覆层的显微硬度、耐磨和耐腐蚀性能，还可以修复金属零部件，延长金属零部件的使用寿命。本论文基于温州市龙湾区科技发展计划项目，对316L不锈钢的阀门进行激光熔覆表面改性，提高其显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。所以实验以316L不锈钢为基体，利用半导体激光器，在其表面激光熔覆Co基熔覆层，观察所得激光熔覆Co基熔覆层宏观表面裂纹情况和显微组织，检测其显微硬度、耐磨和耐腐蚀性能；同时，在Co基粉末中添加不同含量的稀土氧化物CeO2和Y2O3，激光熔覆Co/RE复合粉末，通过对复合涂层的观察和检测得到最佳添加量，与未添加稀土氧化物的Co基熔覆层进行比较和分析。最后对两种稀土氧化物最佳添加量所得熔覆层的组织性能进行比较和分析。研究表明，激光熔覆层由上到下依次为熔覆层、结合层和热影响区，熔覆层主要由树枝晶和晶粒组成，结合层主要是平面晶。添加稀土氧化物和未添加稀土氧化物的熔覆层经过XRD衍射都只含有CoCx、Fe0.3Mn2.7C和Cr23C6相。根据做EDS时的SEM图片看出，添加稀土的熔覆层内部含有少量气孔，添加1.5%CeO2的气孔更少更小；通过做EDS，对熔覆层进行面扫描发现稀土元素较均匀的弥散分布于激光熔覆层内，点扫描发现无论在枝晶上还是枝晶间都含有稀土元素，且含量相差不多。当激光扫描速度为6mm/s时熔覆层的宏观表面裂纹情况最佳，并经过金相显微组织观察得知，仅为表面裂纹；基体的显微硬度大约为236.3HV0.2，激光熔覆层硬度接近为基体的两倍，为468.3HV0.2，较基体硬度提高了232HV0.2；通过磨损失重图和极化曲线图可以很明显的看出熔覆层的耐磨损和耐腐蚀性能较基体有了明显的提高。稀土氧化物的最佳添加量分别为1.5%CeO2和1.0%Y2O3。添加适量的稀土氧化物后，熔覆层的表面仅有若干气孔，裂纹几乎消失，组织得到明显细化且更加致密。添加适量的CeO2和Y2O3所得的激光熔覆层的显微硬度分别达到554.6HV0.2和502.9HV0.2，较Co基熔覆层分别提高了86.3HV0.2和34.6HV0.2。磨损的失重量减少了一倍甚至一倍还多，显著的提高了耐磨性能；腐蚀电位也有很明显的正向移动，耐腐蚀性能也得到了改善。通过对比添加1.5%CeO2和1.0%Y2O3所得的激光熔覆层可知，添加1.5%CeO2在净化熔池、强化晶界、细化组织、提高显微硬度和耐磨耐腐蚀性能方面均比添加1.0%Y2O3的效果要好。