重载作为铁路运输发展的一个重要方向,正受到世界各国前所未有的重视。随着铁路重载化发展,一些亟待解决的关键技术问题不断出现,其中主要的是轮轨磨损问题。因此,开展重载轮轨材料激光熔覆试验研究,提高轮轨材料摩擦磨损性能以降低轮轨磨损,将有利于提高重载铁路运输的安全性,对我国重载铁路发展具有一定的现实意义。论文利用CO2激光器在重载车轮和钢轨材料表面激光熔覆一层Co基合金粉,分析了熔覆层的微观组织结构和显微硬度。根据Hertz接触理论,利用MMS-2A滚动磨损试验机研究了轮轨材料激光熔覆Co基合金粉前后在25T、32T、35T轴重工况下的摩擦磨损性能；利用光学显微镜(OM)、维氏硬度仪(MVK-H21)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等微观测试设备,系统分析了轮轨试样的组织结构、磨损量、摩擦系数、磨痕损伤形貌变化等情况。所得出的主要结论如下：1、激光熔覆可获得厚度1mm左右、无气孔、裂纹且与基体冶金结合的优质激光熔覆层,熔覆层组织主要由γ-Co、Cr23C6等相构成,熔覆区主要有平面晶区、胞状晶区、树枝晶区；重载车轮和钢轨熔覆层的显微硬度分别比基体提高约43%、45%。2、25T轴重工况下,激光熔覆后轮轨试样的摩擦磨损性能明显优于轮轨基体,耐磨性比轮轨基体提高约4倍。激光熔覆后轮轨试样磨损机理主要表现为磨粒磨损,未激光处理轮轨磨损机理主要表现为剥落和粘着磨损机制。3、随轴重增加,激光熔覆前后轮轨试样的磨损量和摩擦系数均呈现增大趋势。随轴重从25T增加到35T,激光熔覆处理轮轨磨损机理由磨粒磨损向粘着磨损和剥落损伤转变,未激光处理轮轨磨损机理由粘着磨损向深层剥落和氧化磨损转变。