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近年来蠕墨铸铁的应用得到了长足的发展,蠕墨铸铁是一种石墨形态介于球状和片状之间的新型铸铁材料,由于它既有接近于球墨铸铁的力学性能,又有与灰口铸铁相似的良好铸造性能和导热性,因而颇受材料研究者关注,已成为发动机等关键部件的首选材料。体积小、重量轻、转速高、功率大的车辆发动机已经成为一种发展趋势,但所带来的热负荷、机械负荷在局部区域已逐渐接近或超过蠕墨铸铁材料的使用极限,局部表面强化的需求愈加强烈。对于蠕墨铸铁表面单一的激光淬火、激光熔凝、激光熔覆等表面强化工艺极易产生裂纹、气孔等缺陷。为减少以及避免缺陷的产生,本文采用激光熔凝和激光熔覆相结合的方式对蠕墨铸铁进行表面改性。本文以蠕墨铸铁作为实验对象,采用CO2激光作为热源,先对蠕墨铸铁表面进行激光熔凝处理,通过改变激光功率及扫描速度的方法,分析不同工艺参数下对熔凝层宏观形貌、微观组织及表面裂纹缺陷的影响。在无缺陷的熔凝层试样件上进行激光熔覆具有优良韧性的Ni201粉末作为中间连接层,采用正交试验的方法,确定出激光熔覆单道Ni201涂层的最优参数,分析了不同搭接率对Ni201涂层的影响,最后分析了最优搭接率下Ni201涂层的宏观形貌与微观组织,最终在Ni201涂层上激光熔覆Ni45+5%WC耐磨涂层。对蠕墨铸铁放入加热炉中进行传统淬火,对蠕墨铸铁表面激光熔凝以及在Ni201涂层上激光熔覆Ni45+5%WC涂层三种不同方法,对比三种不同方法的耐磨特性,研究其磨损机理。为研究在蠕墨铸铁表面直接激光熔覆和在熔凝层上激光熔覆,两种不同工艺熔覆层与基体的结合强度,采用万能试验机对熔覆层进行挤压试验,观察断裂位置以及断口形貌,分析断裂机理。激光熔凝功率2500W,扫描速度300mm/min以及二次热处理在功率1600W扫描速度200mm/min时熔凝层表面质量较好,且无裂纹,对熔凝层深度影响不大,达到试验要求。根据方差分析方法,得到激光熔覆Ni201涂层的最佳工艺参数为激光功率p=1600w、扫描速度v=500 mm/min和送粉速率L=6.8g/min。根据本实验的实际需求,在30%搭接率进行激光熔覆Ni201涂层符合本实验需求,涂层表面平整,熔宽为8.04mm,熔高为0.31mm,稀释率为49.2%。根据耐磨性试验,激光熔覆Ni45+5%WC涂层磨损体积明显低于传统淬火和激光熔凝,耐磨效果最好,相比于传统淬火耐磨性提高了1.6倍,相比于激光熔凝层提高了1.9倍。根据涂层结合强度检测试验,在熔凝层上激光熔覆涂层的平均结合强度约为直接在蠕墨铸铁激光熔覆的1.56倍。