侧向送丝激光熔覆成型（Laser Cladding Fabrication, LCF）是一种新型的激光快速制造技术。它无需借助模具和刀具，依靠自动送丝工艺，通过完全熔化金属丝，基于分层叠加的原理，即可根据CAD文件制造出致密度接近100%的金属零件。近年来，它已成为国内外快速制造技术方面的研究热点，然熔覆成型工业级金属零件尚存在两大困难：一是成型中依然存在热变形、熔层坍塌、热裂纹等问题；二是目前的研究大多只针对特定丝材，未建立熔覆成型不同丝材的共性方案或普通丝材（比如碳钢）的方案。针对上述问题，本文以熔覆成型致密金属零件为目标，以45钢为实验材料，对LCF系统进行了开发和改进，对熔覆成型工艺进行了系统的研究，以求在得到致密零件的前提下确定合理的熔覆成型方案。本文的主要研究内容和结论如下：（1）首先进行激光熔覆成型技术的基础理论研究，为LCF系统的开发和改进，以及激光熔覆成型工艺的研究奠定基础。（2）LCF系统的开发和改进——在了解现有设备的功用和特性的前提下发现其缺陷，为后续设备的改进以及工艺研究打下基础。本文开发的侧向送丝LCF系统可以制造薄壁件等简单金属零件，由于受到扫描方向性、温度堆积等因素的影响无法制造复杂的金属零件。（3）采用45钢钢丝作为实验材料进行系统的工艺实验研究，探究送丝方向和角度、激光功率、送丝速度及扫描速度等工艺参数对熔覆质量及效率的影响，确定相对占优的熔覆成型方案。进而制备检测样品，观测它们的微观组织和微观硬度，用之证明激光熔覆成型可以得到致密件；观测样品能谱，用之确定熔道化学成分。工艺实验研究证明：45钢侧向送丝激光熔覆成型可得到致密无孔隙的熔覆组织及平整的熔覆表面。（4）对熔道进行温度场和应力-应变场有限元模拟，弥补在无实时测控的前提下不能确定温度和应力分布的缺陷，为后续引入反馈测控系统以及控制热变形、热裂纹等问题奠定理论基础。据温度分布可推测得到熔道截面区生成柱状晶粒，且生长方向自熔道中心向四周扩展与传热方向相同，此结论与实验结果一致。据温度梯度可推测得到熔道重熔区的温度扩散最快，势必导致该区晶粒度最小而硬度值最大，此结论与实验结果一致。据应力分布可推测熔道的热变形情况，以及热裂纹的发生原因和区域。