本文利用高功率半导体激光作为热源，采用同步送粉方法在普通低碳钢表面制备高铬铸铁合金涂层，在熔覆合金中添加不同含量的钛，以期获得具有优良综合力学性能的涂层。采用正交设计试验方法，研究了熔覆工艺参数对熔覆层性能的影响规律，获得最优工艺参数为：激光功率1.4kW，扫描速度8mm/s，送粉速度30g/min，送粉气流量7L/min。采用优化后的参数获得的熔覆层成型良好，稀释率低，与基体冶金结合。研究了钛含量对高铬铸铁合金熔覆层显微组织的影响。结果表明，不含钛的高铬铸铁合金熔覆层组织主要由初生（Fe, Cr）₇C₃碳化物和共晶组织[Fe-Cr固溶体+共晶（Fe, Cr）₇C₃]组成。初生（Fe, Cr）₇C₃碳化物呈六角形杆状，沿着散热方向生长。随着钛含量的增加，熔覆涂层中的（Fe, Cr）₇C₃碳化物逐渐细化，初生Fe-Cr固溶相含量逐渐增加，涂层组织由过共晶转变为亚共晶。熔覆过程中钛与碳发生反应生成TiC，TiC的主要形态为块状和枝晶状，解释了不同形态TiC的形成原因，TiC体积分数随钛含量的增加而增加。通过热力学计算证明了TiC能够在Fe-Cr-Ti-C体系中优先生成。研究了钛含量对高铬铸铁合金熔覆层硬度、断裂韧性、抗裂性、等性能的影响。高铬铸铁合金激光熔覆层的显微硬度约为913.1-979.8HV，随着钛含量的增加，熔覆层平均硬度先升高后降低，当钛含量为4%时，熔覆层平均硬度最高为979.8HV。通过压痕法测量了不同钛含量高铬铸铁合金熔覆层的断裂韧性，结果表明熔覆层断裂韧性随钛含量增加而逐渐增加，这与熔覆层中碳化物形状改善和共晶组织细化有关。高铬铸铁合金熔覆层存在横向裂纹，为低塑性脆化裂纹。随着钛含量的增加，裂纹长度逐渐减小，但是单纯增加钛含量并不能完全消除熔覆层裂纹。熔覆层的磨损机制主要为磨粒磨损，随着钛含量的增加，熔覆层的耐磨性先升高后降低。