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为了提高液压油缸和石油钻探套筒表面的耐磨性和耐腐蚀性，本文利用激光熔覆技术，以45钢作为液压油缸的制造模拟材料，00Cr18Ni9不锈钢作为石油钻探套筒的制造模拟材料，分别使用圆形光斑的光纤激光器和矩形光斑的半导体激光器，在其表面分别制备了Ni/WC涂层和316L/WC涂层，详细分析了工艺参数和WC含量对熔覆层组织性能的影响规律，分析了其强化原理，并优化了工艺参数。采用合适的激光功率，可以在45钢和00Cr18Ni9不锈钢表面制备出孔洞率低，无明显裂纹且与基体呈冶金结合的Ni/WC以及316L/WC熔覆层。涂层由外向内主要分为熔覆区、合金化区和热影响区三个部分；在接近稀释区的熔覆层底部组织呈平面晶，在熔覆层的中部组织为胞状晶和树枝晶，熔覆层最靠近表面处的组织较复杂且晶粒也最细小。熔覆层的硬度较基体有了很大程的的提高，且工艺参数对熔覆层硬度的影响规律是：在一定范围内，随着扫描速度的增加以及扫描功率的降低，熔覆层的硬度逐渐增高。熔覆层的硬度随着WC的加入得到了显著地提升。熔覆层硬度的提升主要是因为快速熔凝过程中产生的十分细小的晶粒组织以及其中存在的固溶强化和弥散强化。得益于其较高的硬度和较为细小的晶粒组织，Ni基及316L熔覆层的耐磨性较45钢基体和00Cr18Ni9基体有很大提高，加入WC后，其耐磨性提升较为明显，相比于基体的以粘着磨损为主的磨损形式，熔覆层的磨损主要以磨粒磨损为主。激光熔覆Ni基涂层的耐腐蚀性能较基体有了两个数量级的提升，当加入WC后，其耐腐蚀性相对于未加WC之前有了部分下降，但仍远高于45钢基体；而激光熔覆制备的316L涂层的耐腐蚀性较00Cr18Ni9基体也有了明显的提升，但当加入了15%WC后，其耐腐蚀性降低较为明显，甚至低于基体的耐腐蚀性能。使用矩形光斑的半导体激光器在45钢基体上制备出了稀释率极低（约7.5%）的Ni基熔覆层，熔覆层主要由奥氏体相，析出相（Cr的硼化物），以及CrB, Cr2B和γ(Ni)组成的树枝间共晶组成。550℃热处理后，熔覆层组织发生了较明显的变化，其变为一种更加均匀致密的斑马纹组织。退火前，熔覆层中存在较大的横向和纵向的残余应力，其数值可达700MPa，退火之后，两个方向上的残余应力得到了不同程度上的消除，其数值降低到230MPa左右，大大的降低了使用过程中的开裂倾向，热处理后熔覆层的硬度和耐磨性得到了少量的提升。本次试验最优的工艺参数为：使用光纤激光器在45钢上制备Ni/WC涂层时，功率2.5kW，扫描速度360mm/min；使用光纤激光器在00Cr18Ni9不锈钢上制备316L/WC涂层时，激光功率2.4kW，扫描速度8mm/s；使用半导体激光器在45钢上制备Ni基涂层时，功率3.3kW，扫描速度10mm/s。