在铝板铸轧生产中,铸轧辊套是主要的消耗品。服役时,辊套表面受到高温和载荷的交互作用,常因提前出现磨损凹坑,影响使用寿命和铝板质量。对辊套表面进行强化,提高辊套表面的耐高温摩擦磨损性能,对于提高辊套使用寿命以及稳定铸轧铝板的质量至关重要。新兴的超高速激光熔覆技术非常适合在铸轧辊套等相对大型的工件表面快速制备出大面积的激光合金化层。为了对铸轧辊套表面强化探索更高效新技术,选用高温性能优异的钴基合金粉末作为熔覆材料,分别采用超高速激光熔覆技术以及相对更加成熟的常规激光熔覆技术在32Cr3Mo1V铸轧辊套钢表面进行工艺试验。讨论工艺参数对熔覆层性能的影响,优化出各自最佳性能的熔覆层,并对熔覆层组织性能进行了对比分析,总结出熔覆层组织、元素分布规律等对性能的影响规律。结果表明,优选的超高速以及常规激光熔覆层均表面平整,与基体结合良好,无明显裂纹、气孔等缺陷。相比之下,超高速激光熔覆层表面粗糙度更低、热影响区厚度更小。超高速激光熔覆层显微组织非常均匀细小,枝晶轴间距极小,很大程度上抑制了枝晶偏析的范围,使得熔覆层的元素分布更加均匀,枝晶与枝晶间元素含量差异更小,同时熔覆层存在明显的拱接分层现象,熔覆层底部和中部区域多为生长方向具有高度一致性的柱状晶组织,熔合线区域存在轻微的晶粒粗化现象,熔覆层顶部区域枝晶的生长方向相对紊乱。常规激光熔覆层显微组织整体相对粗大且紊乱,晶轴间平均距离更大,枝晶间元素偏析现象更明显。超高速激光熔覆过程中极低的热输入量以及超高的搭接率使基材熔化量极低,熔覆层受基材稀释程度更小。两种优选熔覆层物相组成差异很小,均由γ-Co和Co、Cr、W的碳化物组成,同时超高速激光熔覆层显微硬度明显更高。在700℃高温摩擦磨损试验中,两种熔覆层的磨损量均远远低于基体。其中超高速激光熔覆层产生的氧化物磨屑更小,更容易发生团聚效应,有利于压实氧化物层的形成,变形量更小,对压实氧化物层进行了有效支撑,有利于压实氧化物层的保持,出现大面积具有减摩耐磨作用的压实氧化物层,表现出优异的高温耐摩擦磨损性能。常规激光熔覆层变形量较大,不能对压实氧化物层进行有效支撑,同时产生了较大的氧化物磨屑,压实氧化物层的形成和保持受到抑制。