激光表面强化技术主要分为激光合金化技术、激光熔覆技术和激光淬火技术。
激光合金化技术是将高能量密度的激光束辐照在喷有0.2—0.4mm合金涂料的工件表面，使合金涂料与基材进行充分的冶金作用，形成合金化层，从而显著提高工件表面的耐磨、耐高温和抗腐蚀性能。主要应用于轧辊等大型高温耐磨类工件。
经激光合金化处理后的轧辊平均使用寿命提高到1.5倍，平均轧钢量比新辊提高2倍左右，经济效益十分显著，一是可以减少轧机停机时间和换辊次数，有效提高了设备作业率，二是降低了工人换辊和轧辊加工的劳动强度，三是可以减小轧辊堆放基地，成倍减少资金占用。
激光熔覆技术是利用自动送粉器将合金粉末同步到激光溶池中，是合金粉末与金属基体同时熔化，形成金属覆盖层的工艺过程。与传统的热喷焊或者堆焊工艺相比，激光熔覆变形小，应力低，对基体的稀释率低，组织致密，微观缺陷小，结合强度高，熔覆层的尺寸大小和位置都可以精确控制，特别是熔覆层的成分可以根据工况的需求方便调节，因此非常适合与一些工件的表面强化与修复。
应用实例：
激光熔覆与合金化技术可对各种大型轴类零件如电机与发电机组转子、各种模具、轧辊、大型曲轴与连杆等零件进行表面强化与修复。还可以对铝合金、铜合金工件激光熔覆。
激光熔覆应用范例：激光熔覆修复长5000mm，直径500mm的大型不锈钢轧辊轴颈，修复后轧辊长轴直线度公差只有0.03mm，激光熔覆修复几乎不引起工件变形。
汽轮机叶片激光表面合金化
汽轮机叶片经激光合金化处理后，显著的改变了2Cr13不锈钢表面的显微组织结构，表面平均硬度可达到701.2HV_(0.2)(基材表面显微硬度为200~250HV_(0.2))。横向残余应力为211.70MPa，纵向残余应力为334.60MPa。激光合金化后，抗气蚀性能比合金化前提高一倍以上。因此，激光和进化在提高抗气蚀性能和延长叶片使用寿命上具有较好的应用前景。
激光淬火是将规律的强激光束照射到工件表面，迅速将工件表面温度提高到奥氏体转变温度以上，熔点以下的范围之内，通过激光数的快速移动，被加热的部位与工件内部进行快速的热交换，是工件表面的冷却速度极快实现马氏体的转化，得到极细的马氏体结构组织。
由于激光淬火过程中很大的过热度和过冷度使得淬硬层的晶粒极细、位错密度极高且表层形成压应力，进而可以大大提高工件的耐磨性、抗疲劳、耐腐蚀、抗氧化等性能，延长工件的使用寿命。
激光淬火技术可加工平板类、长条类、曲轴、花键轴、缸体（套）内孔、磨具、内外螺纹、离合器零件的爪面、细牙、导轨、轧辊、齿轮、粉末冶金零件等。
工艺特点：高功率密度激光束（103—105w/cm2）是工件表面非平衡快速加热（105—106°C/s），实现相变硬化。最大硬层是3mm，工件表面无损伤、变形量小、硬度高、耐磨性好（比传统热处理硬度提高HRC3-5）。
