激光熔覆凝固过程中，其凝固微观组织形貌大小分布及其他相关参数都直接会影响和决定了材料的最终使用及性能，大量的非平衡凝固微观组织的形核及长大过程的生长规律研究成了材料领域的热点和重点，同时，激光熔覆属于典型的非平衡凝固过程，其凝固过程相当复杂，具有快速凝固等特点，普通的实验很难做到对形核长大过程的观察和描述。因此，利用强大的计算机技术，对激光熔覆过程获得的金相图处理提取相关参数，并对整个温度场进行模拟同时对非平衡凝固微观组织做一仿真分析。　　首先，通过对高温合金GH864表面激光熔覆Ni78Si19Ti3合金粉末且加适当Nb+C粉末获得NbC增强Ni3Si基复合涂层的金相图利用MATLAB软件对其进行数字化图像处理，并对颗粒增强相NbC进行边缘检测，利用ImageJ软件对经过处理后的图像进行测量和分析，为后续的微观组织模拟提供数据来源。　　其次，利用ANSYS有限元分析软件，对激光熔覆过程进行温度场模拟，结合温度场云图的变化及相关理论对其进行分析获得最大温度梯度方向和位置，并对热源加载是否正确进行判断。　　然后，采用元胞自动机CA法，模拟了激光熔覆非平衡凝固过程中颗粒增强相NbC的形核长大过程。将有限元温度场仿真分析、数字图像处理技术与CA法模拟非平衡凝固中微观组织的形核长大相结合的计算机处理方法，可对熔覆层的组织与性能进行较好的预测和验证，同时可为后期高温合金激光熔覆非平衡凝固过程的相关计算机模拟提供参考。　　最后，对数字图像处理结果与模拟结果同实验结果进行了对比，三者吻合性良好。本文通过对激光熔覆过程相关模拟研究，对实际生产和应用具有一定的参考价值。