激光热丝焊可精确控制热输入和高效熔覆金属,适合用于表面修复,但缺乏对激光热丝多道修复成形质量的研究。基于响应曲面法设计了激光热丝多道修复试验,选取激光功率、扫描速度、送丝速度和搭接率作为变化因子,将成形系数、稀释率和道间未熔合缺陷比率作为成形质量响应,利用方差分析法针对于单因子和多因子交互作用对响应的影响规律进行了分析,建立了反映热丝焊工艺参数和成形质量关系的回归模型和经验公式,对多响应约束下的工艺参数窗口进行了预测和验证。结果表明,成形系数和稀释率与工艺参数呈线性关系,未熔合缺陷比率与工艺参数呈二次关系,适当降低送丝速度,提高激光功率、扫描速度和搭接率,有利于获得无未熔合缺陷、稀释率小且表面平整的多道修复层。利用重叠等高线图,根据不同的质量要求进行多响应约束,可以预测相应的工艺参数窗口,达到控制激光热丝焊多道修复成形质量的目的。