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Q235钢是最常见的低碳结构钢，它具有含碳量低，强度、韧性较好、焊接性好、成本低等优点，广泛应用于建筑工程结构中。如材质为Q235钢的中厚板主要应用于建筑工程、大型铁路桥梁的钢板中。在工矿条件中，对其承截能力、承受的动载荷、震动、冲击、耐磨性和耐腐蚀性的要求都很高，在实际工作环境中，钢板由于受到介质的腐蚀、载荷的冲击等，其表面会发生磨损腐蚀现象。所以对其表面进行修复很有必要，本课题主要研究利用激光熔覆技术，在Q235钢表面激光熔覆316L涂层和316L/Al2O3复合涂层。本文探究了在单因素试验下，不同激光工艺参数对单道316L涂层宏观形貌及几何截面尺寸的影响；并利用正交试验激光熔覆单道316L涂层，得出最佳工艺参数；研究了不同扫描间距对316L熔覆层成型质量的影响，分析了不同扫描速度和不同激光电流下，316L熔覆层的界面结合形态；利用金相显微镜和扫描电镜对不同熔覆层的微观组织进行了分析；利用XRD对316L粉末和不同熔覆层的物相进行了分析；测试了不同熔覆层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能；最后分析了熔覆层中产生缺陷的原因，并对减少熔覆层中的球化、裂纹、气孔及夹杂等缺陷提出了相应的措施。结果表明：（1）单道熔覆层的宽度，高度和深度都是随着激光电流、脉冲宽度和激光频率的增大逐渐增大，而随着扫描速度的增大都逐渐减小。在粉末涂层厚度为0.5mm时，通过正交试验得出最佳的激光熔覆的工艺参数，即在激光电流为160A，扫描速度为110mm/min，激光脉宽为4.0ms，脉冲频率为10Hz等工艺参数下，熔覆层表面无裂纹、气孔、夹杂等缺陷，且与基体达到了良好的冶金结合。（2）316L涂层和316L/Al2O3复合涂层从熔覆层底部到上部的组织都是由平面晶向柱状晶，胞状晶最后到树枝晶及等轴晶过渡。含量为6%Al2O3复合涂层的组织细小，熔覆层中Al2O3粉末含量超过6%时，熔覆层表面成型质量也下降，且熔覆层组织中会出现部分未溶解的白色的Al2O3颗粒，熔覆层中会出现大量的孔洞，致使熔覆层质量变差。物相分析为：316L粉末的物相是由奥氏体相组成，而316L涂层和316L/Al2O3复合涂层中新增加了铁素体相。（3）316L不锈钢熔覆层的硬度约为230-270HV，平均摩擦系数为最低为0.3608，磨损损失量为0.00875g；316L+6%Al2O3熔覆层的硬度值最大为568HV，平均摩擦系数最低为0.1246，磨损损失量为0.00007g；而基体的硬度仅为110-140HV之间，基体的平均摩擦系数最低为0.4231，磨损损失量为0.01226g。可知，316L涂层的硬度及耐磨性相比于基体略有提高，而316L/6%Al2O3涂层的硬度及耐磨性较基体的显著提高，这是因为熔覆层中的Al2O3硬质颗粒有效阻碍了磨损。从磨损机制来看，基体Q235钢和316L涂层的磨损形式为磨料磨损和黏着磨损的复合，而316L/Al2O3复合涂层的磨损形式主要为磨料磨损。（4）电化学腐蚀及盐雾试验测量表明，316L涂层的腐蚀电位为-346mv比基体的腐蚀电位-432mv高，316L涂层的极化电流密度为0.016mA比基体的极化电流密度0.296mA低，说明316L涂层的耐腐蚀性较基体提高很多，而316L/Al2O3复合涂层中，当Al2O3含量为6%时，熔覆层的腐蚀电位为-330mV，极化电流密度也最小为0.0012mA。当Al2O3含量超过6%时，熔覆层的耐腐蚀性逐渐下降，总的看，316L/Al2O3复合涂层的耐腐蚀性也要比基体Q235钢的好。