采用激光熔覆的方法在结晶器CuCrZr合金表面制备了Cr₃C₂-NiCr熔覆层和混合不同比例的Cr₃C₂-NiCr+Ni60熔覆层。以熔覆层横截面的平均显微硬度为指标,采用正交试验法对激光熔覆Cr₃C₂-NiCr熔覆层以及Cr₃C₂-NiCr+Ni60熔覆层的工艺参数进行优化,根据优化后的参数制备多道的Cr₃C₂-NiCr熔覆层和Cr₃C₂-NiCr+Ni60熔覆层。对所制备的试样进行热震试验和摩擦磨损试验,研究了熔覆层的抗热震性能和耐磨性能。利用SEM、EDS和XRD等分析测试手段,研究熔覆层的组织结构。结果表明,在本课题选定的工艺参数范围内:对于Cr₃C₂-NiCr熔覆层,工艺参数对硬度影响主次关系为:熔覆速度>激光功率>送粉速率。优化后熔覆层横截面平均显微硬度为978.5HV。对于混合不同比例的Cr₃C₂-NiCr和Ni60的熔覆层,工艺参数对硬度影响的主次关系均为:激光功率>熔覆速度>送粉速率。工艺参数优化后90%Cr₃C₂-NiCr熔覆层的横截面平均显微硬度为930.4HV;80%Cr₃C₂-NiCr熔覆层的横截面平均显微硬度为886.3HV;70%Cr₃C₂-NiCr熔覆层的截面平均显微硬度为842HV;混合Ni60粉末比例增加,优化后的横截面平均显微硬度略有下降,不过熔覆层的宏观形貌有明显的改善。与等离子喷涂涂层相比,Cr₃C₂-NiCr熔覆层以及混合不同比例的Cr₃C₂-NiCr+Ni60熔覆层在450℃的温度下均达到较好的抗热震性能,热震500次均未失效;在750℃的温度下,Cr₃C₂-NiCr熔覆层热震性能明显高于等离子喷涂涂层,在混合Ni60粉末后,热震性能进一步提高,且Ni60含量增加时,熔覆层抗热震性能增强。在结晶器CuCrZr激光熔覆耐磨涂层后耐磨性能得到明显的提高,Cr₃C₂-NiCr熔覆层耐磨性提高了约2.7².9倍。在混合了一定比例的Ni60后,耐磨性进一步提高,在Ni60比例占10%时耐磨性最好,提高了3.2³.4倍。单一Cr₃C₂-NiCr熔覆层与基体界面处冶金反应不明显,在混合Ni60粉末后,熔覆层与基体界面处的Cu元素与Ni元素扩散明显,达到较好的冶金结合,提高了熔覆层与基体的结合强度,同时减少了熔覆层与基体之间的线膨胀系数的差异,提高了熔覆层抗热震性能;磨损过程中,在保证熔覆层的硬度的前提下,扩散进入熔覆层的铜易氧化,同时氧化后的铜在摩擦磨损过程中起到了润滑的作用,提高了熔覆层耐磨性能。