激光熔覆技术是一种先进的表面强化技术,被广泛应用于制备高性能涂层、修复失效零件等。但激光熔覆存在多个工艺参数且其对熔覆层成形、组织、性能具有复杂的影响关系,因此,对激光熔覆进行多目标优化以获得符合期望的熔覆层具有重要意义。本文通过预置粉末式激光熔覆在304不锈钢表面制备了Fe-Ti C复合涂层,研究了工艺参数对熔覆层的影响,并利用田口-灰关联法优化了工艺参数,主要工作和结果如下:（1）选择激光功率、扫描速度、保护气流量为激光熔覆工艺参数,熔覆层高度、宽度、稀释率、硬度、未熔Ti C颗粒含量和气孔率为响应量。通过方差分析（ANOVA）研究了三个工艺参数对各个响应量的影响程度。结果表明,激光功率对六个响应量影响显著,除高度外,影响程度均为最高,其与保护气流量的交互作用显著影响熔覆层高度。扫描速度对熔覆层宽度、稀释率、硬度影响显著,影响程度低于激光功率。保护气流量对熔覆层硬度、未熔Ti C颗粒含量影响显著且其影响程度分别低于扫描速度、激光功率。此外,以最小高度、最大宽度、合适的稀释率、最大硬度、最小未熔Ti C颗粒含量以及最小气孔率为目标,利用田口-灰关联法得到了最优工艺参数为激光功率1800 W、扫描速度6 mm/s、保护气流量6 L/min。最优参数下的验证实验表明熔覆层的灰关联度（GRG）提高了0.229,工艺参数对熔覆层综合特征的影响程度由大到小依次为激光功率、保护气流量、扫描速度。以上结果说明了田口-灰关联法对于多目标工艺参数优化的有效性。（2）为研究熔覆层组织演变并验证工艺优化的可靠性,以对熔覆层综合特征影响程度最大的激光功率为变量进行单因子实验。结果表明,随激光功率增加,熔池寿命增加、对流增强,熔覆层高度、气孔率、未熔Ti C颗粒含量降低,宽度、深度、稀释率增加,析出Ti C含量先增加后降低且在1800 W时最高,析出Ti C的二次枝晶臂间距增加,基体二次枝晶臂间距先降低后增加且在1800 W时最小。1800 W时熔覆层各组织特征均衡发展,表征综合组织特征的灰关联度达到最高,从组织特征方面得出激光功率1800 W为该实验参数范围内最优参数,验证了田口-灰关联法优化结果的可靠性。（3）基于优化后激光熔覆参数,对熔覆层进行激光重熔,以最小气孔率和最高硬度为目标,利用田口-灰关联法得出最优重熔参数为重熔功率1400 W、重熔速度6 mm/s。在此参数下,熔覆层表面光滑,内部微观组织得到细化。另外,析出Ti C含量明显增加且分布更加均匀,气孔率显著降低。硬度因晶粒细化和残余拉应力的消除而提高,最高硬度达到了1075 HV0.5。各响应量均高于重熔前和初始参数试样,达到了本研究的目的。