高参数核阀工作在高温、高压以及腐蚀性较强的介质环境中，服役条件恶劣，维修、置换困难，故对其制造材料及工艺质量有非常严格的标准和要求。核阀密封面属关键部位，其质量影响到核阀的密封性、可靠性及服役寿命。采用表面工程技术制造高性能、长寿命的阀门密封面，是核电装备制造企业的当务之急。核阀密封面实施镍基或钴基合金粉末激光熔覆的方法，是目前研制高参数核阀的主要方法之一，采用该方法所获熔覆层具有组织致密，覆层热畸变小、厚度、成分和稀释率可控性好等传统堆焊方法所不具备的的相对优势，且覆层具有高的耐磨性、耐腐蚀、抗氧化、热气蚀和冲蚀性能。本文在基本解决了激光熔覆层变形、开裂、气孔等缺陷，以及工艺参数可保证稳定地得到较为平整的熔覆道的基础上，基于激光熔覆层截形常呈半月形、环形密封面熔覆层会出现一定程度的失圆、熔覆层由表及里存在硬度梯度的事实，综合考虑密封面熔覆层经机加工后必须最终得到足够宽的密封面尺寸、匹配理想的表面硬度值等因素，以核阀密封面钴基合金激光熔覆层为研究对象，开展熔覆层截形与显微硬度的调控研究。本文首先提出了制订核阀密封面激光熔覆带宽度工艺尺寸的理念；其次采用预涂覆法通过核阀密封面钴基合金激光熔覆实验得到了等厚度的钴基合金激光熔覆层；再利用大型工具显微镜，维氏显微硬度计对熔覆层的检测数据，分别建立了相关度很高的熔覆层截形曲率半径数学模型、熔覆层显微硬度曲线数学模型；最后，以最少钴基合金粉末用量为目标函数，以激光功率P、扫描速度v为设计变量，以核阀密封带宽度工艺尺寸l、激光功率P、扫描速度v、熔覆层厚度h0、熔覆层截形曲率半径ra、熔覆层面积s、熔覆层维氏硬度H之间的关系为约束条件，建立了熔覆层截形与显微硬度关系调控的数学模型，并基于MATLAB开发了熔覆层截形与显微硬度关系调控的应用程序。该应用程序的特点表现在：通过改变输入参数即密封带最终宽度l0的值，可得到指导生产的设计参数和工艺参数；密封面熔覆层表面的最终硬度值可根据阀体与阀盖应存在的合理硬度差及激光熔覆的设计和工艺参数来调整确定。本文的研究意义在于：厘清了密封面几何参数、机械性能参数与激光加工参数的关系；构建了等厚度熔覆条件下以粉末用量为目标函数的优化设计模型，实现了覆层截形与显微硬度关系的调控；对于以激光熔覆为手段制备高性能、长寿命的高参数核阀密封面具有理论意义和应用价值。本文的研究方法和路线亦可推广至相关研究领域。