激光熔覆技术是一种先进的表面改性技术，它综合了光、机、电、材料、检测、控制等多门学科的内容，在激光加工技术中占有重要的地位。为了采用激光熔覆技术进行高效率、低成本、高质量的制备涂层，必须开发出高性能的激光熔覆设备。因此将机器人技术引入激光熔覆技术中，研发拥有自主知识产权的先进的机器人光纤激光熔覆系统设备，优化工艺，对拓宽激光熔覆技术应用领域具有十分重要的意义。　　本文设计集成了一套机器人光纤激光熔覆系统，并基于该系统在45＃钢基体上进行Fe316L铁基合金粉末的工艺试验研究。本文完成的主要工作如下:　　(1)激光熔覆加工机理的理论分析。在几种激光表面改性技术的分析和比较后，阐述了选取激光熔覆技术的原因，分析了激光熔覆加工机理与特性，并对激光熔覆材料供给的两种方式进行了描述，说明了选取同步送粉方式的理由，最后介绍了对熔覆层质量产生影响的几个重要工艺参数以及其影响机理。　　(2)机器人光纤激光熔覆系统的结构和控制方案的设计。根据待熔覆件的熔覆要求，研究了光纤激光器、熔覆光学组件、送粉系统、机器人等关键部件的工作原理、特点和性能参数，做出了合理的选型;设计了气路原理图、水冷原理图等辅助单元;基于MicroLogix1400 PLC控制模块，设计了机器人激光熔覆系统的控制方案，阐述了其控制原理以及对系统各个组成部分的具体控制方式，从而完成了对整个系统的搭建。　　(3)在45#钢基体表面进行光纤激光熔覆Fe316L铁基粉末的工艺试验研究。设计了适用于铁基粉末激光熔覆的复合同轴同步送粉嘴，编写工艺试验的机器人路径程序，确定工艺参数范围，针对不同工艺参数下的样品，分析了扫描速度、激光功率、送粉量、离焦量以及搭接率等因素在实际试验时对熔覆层质量的影响规律，并优化了工艺参数，得到了一个合适的工艺参数范围。　　本文基于具体的工程实际应用进行研究开发，其所研发集成的机器人激光熔覆系统设备在国内处于先进水平，机器人技术的引入，大大提升了激光熔覆技术加工零件的复杂程度，自主研发的复合同轴同步送粉嘴改善了激光熔覆的送粉条件，激光熔覆工艺参数的研究优化又为充实工艺库做出了贡献，由此本文的研究内容具有工程实用性。