日常生活和工业生产中，普通钢、轧辊等存在表面组织性能较差的问题。随着材料表面改性技术日益成熟，本论文根据材料合金化原理、激光合金化过程中熔化与凝固的特点及自配粉末与基材的物理化学特性，研究Ti-B4C体系、Ti-B4C-Al体系和Ti-B4C-C体系中激光合金化粉末配方对合金层组织结构与性能的影响及工艺参数对TiO2-Al-B4C-C体系粉末激光合金化的合金层组织、性能的影响。　　利用5kWCO2和10000WCO2窄带激光器对预置于45＃钢表面的自配粉末激光合金合金化获得含有TiB2-TiC增强相的合金层。采用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、显微硬度计和磨损试验机等分析手段，对合金层的组织、性能进行观察、测试。结果表明：利用5kWCO2窄带激光器在功率P=1.8kW、扫描速度V=240mm/min，光斑直径d=3mm的工艺参数下得到Ti-B4C体系中配方粉末的重量百分比（wt.%）为：60Ti、40B4C时，获得无明显裂纹、气孔，且与基材呈良好冶金结合的合金层。此时合金层组织由白色块状组织和灰白色交织组织组成。　　Ti-B4C体系各合金层主要组成相为：α-Fe、Fe2B、Fe3C、TiB2、TiC等，随着B4C的增加，合金层中还出现FeB和B4C相。实验获得白色簇状的Fe2B相、呈现四方块状颗粒的TiC和呈现六方块状颗粒或长条状颗粒的TiB2。最佳配方下，合金层的平均显微硬度为817.86Hv0.2，干摩擦系数为0.4764，明显提高了材料表面的耐磨性和耐高温性能。　　对Ti-B4C-C体系合金层主要组成相为：α-Fe、Fe3C、TiB2、TiC等；合金层平均硬度为631.85Hv0.2，是基材的3倍多；在700℃高温氧化60h，氧化物增加量仅为基材的1/4。Ti-B4C加入Al的合金层干摩擦系数平均值为0.5549，干磨磨损量为基材的1/5；油磨磨损量为基材的1/3；在700℃高温氧化60h，单位面积增重量为1.07mg/cm2，显著提高了材料的氧化性能。合金层中四方块状深灰色方块状颗粒为TiC，深灰色六方块状和长条状颗粒为TiB2。　　在10000WCO2窄带激光器下对TiO2-Al-B4C-C体系粉末激光合金化得到最佳工艺参数为：功率P=3kW、扫描速度V=240mm/min，光斑直径d=3.5mm。在最佳工艺参数下，得到与基材良好冶金结合的无气孔、无裂纹的合金层。合金层主要组成相为：α-Fe、Fe2B、Fe3C、TiB2、TiC等。最佳工艺下获得的合金层平均硬度为646.62Hv0.2，明显提高了材料表面的硬度和耐高温性能。随着工艺参数中功率不断增大，合金层厚度明显增加，稀释率增大，显微硬度下降。