本文用3kW横流式CO₂激光器在AZ91D镁合金表面上进行了含有不同百分比Al+Al₂O₃混合粉末的激光熔覆试验。通过对熔覆层的宏观、微观质量的对比分析,得出了最佳的熔覆材料体系和熔覆工艺参数。利用OM,SEM,XRD等测试手段进行了熔覆层的相组成分析和显微组织结构的分析,并阐述了激光熔覆过程中Al₂O₃对熔覆层的强化机理。利用盘销式磨损实验机进行了激光熔覆试样的耐摩擦磨损试验,并在观察摩擦磨损形貌的基础上进行了熔覆层材料耐摩擦磨损机制的讨论。本文最后还利用失重曲线图对熔覆层材料的耐腐蚀性能进行了一些探讨。激光熔覆工艺参数对熔覆层的宏观形貌、微观组织以及熔覆层性能有很大的影响,在激光熔覆工艺参数为P=1.5kW,ν=800mm/min,D=3mm的条件下,得到的熔覆层表面光滑致密、组织细小均匀、稀释率小、硬度高且与基体实现了良好的冶金结合。微观组织分析表明,熔覆试样由表及里分为三个不同的组织区域:熔覆层、热影响区、基体。熔覆层中不同部位的凝固参数不同,形成的组织也不同,最底部为典型的平面晶外延生长组织,然后呈现胞状晶、胞/枝过渡、枝晶到细小等轴晶的分层凝固特征。物相分析表明,熔覆层的物相主要是由Mg、Mg17Al12、Al₂O₃等构成。Al₂O₃等硬质相在涂层中强烈的固溶强化和残余应力一起对熔覆层起增强作用。摩擦磨损试验表明,Al+Al₂O₃激光熔覆层的耐摩擦磨损性能比AZ91D基体提高了约3倍。腐蚀试验表明,熔覆层在所用的腐蚀介质中的腐蚀速率远比AZ91D小。