激光堆焊作为一种经济、适用的表面改性技术,在现代材料加工与制造业中发挥了重要作用。激光填丝堆焊技术具有比粉末激光熔覆更低廉的成本,比TIG堆焊更优秀的性能,是一种经济实用的修复技术。本文从堆焊的工艺以及堆焊层的组织和性能上分析激光填丝堆焊技术代替TIG堆焊在核电行业应用的可行性和合理性。本文以核电设备安全端所用的材料304不锈钢为基体材料,堆焊所用材料为核电设备进行密封堆焊使用的FM-52M镍基合金,通过对激光堆焊工艺的探索和对堆焊层组织及性能的研究,确定合适的激光堆焊密封压力容器安全端的工艺。本文的主要研究结论如下:（1）通过控制变量法和正交试验法确定激光功率、扫描速度、送丝速度和离焦量对堆焊形貌的影响。经试验得出激光功率、扫描速度、送丝速度对堆焊焊道的成型影响较大;在小范围内变动离焦量对堆焊焊道的成型影响较小;同时确定激光堆焊工艺为P=4000W,Vs=20mm/s,Vw=2.5m/min,L=+17mm。在进行搭接试验确定了最佳搭接率为37.5%,其表面平整度在100μm以下,单层堆焊高度约为1mm。（2）通过对激光堆焊的FM-52M镍基合金堆焊层的宏观质量、微观组织和成分、硬度和塑性以及高温力学性能和DDC裂纹性能进行分析,得出堆焊层与基材结合良好,无明显宏观缺陷;从表层到基体方向,堆焊层的硬度逐渐增大;各层之间结合紧密,无剥落和裂纹出现;堆焊层的晶粒细化程度好,晶界扭曲程度高,堆焊层的成分分布均匀,组织中主要存在的相有γ-Ni相、MC相以及M₂₃C₆相;（3）通过对比TIG堆焊的高温拉伸试验得知,激光堆焊层的抗拉强度、屈服强度和断后延伸率在常温和高温状态下都比TIG堆焊层具有更好的力学性能;激光堆焊层在高温阶段的断裂方式是由准解理断裂向沿晶断裂逐渐转变;激光堆焊层的晶界随着温度的升高趋向平直化,M₂₃C₆碳化物溶解,材料塑性有所恢复;通过对比激光堆焊层和TIG堆焊层的DDC裂纹敏感性曲线得知,激光堆焊层具有更好的抗DDC裂纹性能,激光堆焊层的DDC裂纹一般发生在三角晶界和正应力较大的晶界上;激光堆焊层的晶界具有较好的扭曲程度,能有效阻碍了滑移导致的DDC裂纹;激光堆焊层组织中的晶粒尺寸小,具有更好的变形协调能力,能有效的阻碍DDC裂纹的扩展;激光堆焊层的晶界处具有较少的M₂₃C₆碳化物析出,使激光堆焊层具有更好的DDC裂纹抗性。