激光熔覆工艺能够熔敷高性能合金在价格较低的金属基体表面而不影响基体的性质,节省贵重稀有金属材料的用量,具有非常高的经济效益,在各行业的应用非常广泛。镍基熔覆材料适用于对耐磨、耐热疲劳和耐热腐蚀有要求的零件,应用比较广泛。本文的熔覆材料选用镍基合金与镍基合金加WC粉末,先以镍基合金为熔覆材料在不同工艺参数条件下进行单层单道激光熔覆,研究了熔覆层的形貌特征、组织与性能在不同工艺参数下的影响,之后以镍基合金加不同含量WC为熔覆材料进行激光搭接熔覆,研究了熔覆层的组织与性能在不同熔覆材料配比下的影响。得出如下结论：1、在其他各个工艺参数都一样的条件下,随着增加扫描速度单道单层激光熔覆层的宽度减小,增加送粉速率单道单层激光熔覆层的宽度基本不发生变化,增大激光输出功率单道单层激光熔覆层的宽度增大；随着增加扫描速度单道单层激光熔覆层的高度降低,增加送粉速率单道单层激光熔覆层的高度增加,增大激光输出功率单道单层激光熔覆层的高度增加；随着增加扫描速度单道单层激光熔覆的熔池深度变浅,增加送粉速率单道单层激光熔覆的熔池深度变浅,增大激光输出功率单道单层激光熔覆的熔池深度变深。2、单道单层激光熔覆层的横截面大部分是树枝晶的显微组织,平面晶组织、胞状晶组织、柱状树枝晶组织与转向树枝晶组织是由基体与激光熔覆层界面到熔覆表面的显微组织。在激光熔覆过程中,温度梯度G与凝固速率R之间的比值,即G/R,会对最终形成的熔覆层的显微组织有非常大的影响。在其他工艺参数都一样的条件下,熔覆层会随着扫描速度的增加而减小G与R的比值,使获得的显微组织细化；在增加送粉速率时,基体的温度与熔覆材料在单位质量上的比能会下降,所以获得的熔覆层的显微组织细化；在激光输出功率增大时,熔覆层的冷却速度会变慢、熔覆材料单位质量上的比能会升高,所以获得的熔覆层的显微组织粗化；显微硬度会随着扫描速度的增加而增大,随着送粉速率的增加而增大,随着激光输出功率的增大而减小；被稀释的熔覆层区与热影响区会随着扫描速度的增加而减小,随着送粉速率的增加而减小,随着激光输出功率的增大而增大。3、纵向搭接熔覆层形成薄壁墙的质量直接受激光束与熔覆材料在激光熔覆过程中的匹配影响。在激光熔覆工艺参数都一样的条件下,熔覆层的显微组织会随着熔覆材料中WC比例的增加而发生转变,从有较多的骨状树枝晶结构存在逐渐的向没有明显显微组织特征的情况转变,而且在熔覆层中有非常多的碳化物,物相构成、化学成分与物相的分布状态在熔覆层中是不均匀的,主要的物相有SiCrFeNi、WCrFeNi、CrFeNiW与WC四个不同成分的区域,熔覆材料中WC的量为50%时,多层激光搭接熔覆中第一层熔覆层的显微组织与它上面的第二层熔覆层的显微组织相比要细化,熔覆层的显微硬度会随着熔覆材料中wC比例的增加而增加,熔覆层的耐磨性能会随着熔覆材料中WC比例的增加而提高。