激光熔凝处理是典型的快速加热和快速凝固过程，简称LSM。激光表面熔凝处理时激光束输入工件的能量要比激光淬火的高，才能使工件表面产生熔化，然后依靠基体自身热传导快速冷却凝固，并不改变表层的化学成分。选用激光能量密度约为105W/cm2，而且要采用接近于聚焦的光束或者匀强光斑。由于表层金属的加热和冷却都异常迅速，故所得的组织非常细小。若介质使表层熔液冷却速度达到106℃/s，则可抑制结晶过程的进行而凝固成非晶态，称为激光熔化—非晶态处理，又称激光上釉。
另外，与激光淬火工艺不同的是，激光熔凝处理一般不需预涂覆激光吸收层，以免涂层进入熔池中影响熔凝层成分，而且光谱反射的问题由于出现熔化，不如激光淬火中那么严重。处理时不般应采用惰性气体保护，这样才能得到良好的重视性和较好的表面粗糙度。
激光功率密度中等，扫描速度较慢时，表层将发生深度较小、面积较大的熔化，表面将为粗糙的焊波状。功率密度较大、扫描速度中等或较快时，表层熔化面积较窄，熔化深度较浅，表面粗糙度值小。表面熔化区下方不存在明显的相变硬化区，表层熔化区冷却速度较高。功率密度很高，扫描速度极快时，表层条状熔化区窄细，表面粗糙度值很小，表层温度梯度极大，可获得极高的冷却速度。在适当控制激光功率密度、扫描速度和冷却条件下，材料表面经LSM处理，可以细化铸造组织，减少偏析，形成高度过饱和固溶体等亚稳相乃至非晶态，因而可提高工件表面的耐磨性、抗氧化性和抗腐蚀性能。
熔凝处理可以用来改善材料表面的耐磨性、疲劳强度和耐蚀性。某些半岛(中国)钢在高速冷却结晶后，可以提高碳化物的弥散度，改善合金元素及碳化物分布，因而表面硬度和热稳定性都有提高，可延长半岛(中国)的寿命。如Cr12莱氏体钢和4Cr5MoSiV钢表面熔化，然后超高速冷却，形成很细的铸态组织，使合金元素和碳化物分布更均匀，提高了表面硬度。
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