激光熔覆的工艺参数包括:激光功率、扫描速度、离焦量、光斑尺寸、送粉速率以及保护气体流量等，对于多道熔覆，还应包括搭接率。工艺参数的选取应在保证涂层与基材能形成冶金结合情况下，尽量降低基体材料对熔覆层的稀释率，以保持熔覆层的高性能。对于不同基材和熔覆材料的熔合，所能得到的稀释率的也不尽相同，如铁基合金熔覆Stellite6合金的最低稀释率为10%，而镍基合金熔覆Cr3C2时则为30%。一般认为，稀释率应控制在10%以下为宜。
熔覆前需对基体材料表面进行预处理，应先用砂纸去除表面的铁锈和氧化层，再采用丙酮或酒精清洗油污，以免它们影响熔覆层的质量和性能。基材的表面并不是越光滑越好，应保留一定的粗糙度，以增加对激光能量的利用率。
熔覆粉末的添加方式主要有预制涂层法和同步送粉法，两种方法的示意图如图2所示。预置涂层法多用于小面积熔覆改性和缺陷修复以及激光熔覆基础性实验研究，是将粉末与粘结剂混成膏状，涂于基体表面，在使用激光扫描熔化，形成与基体有冶金结合的熔覆层。常用的粘结剂有水玻璃、环氧树脂、硝化纤维素和盐酸硅胶等。对于一些自熔性良好的粉末，如镍基合金，可以不用粘结剂。同步送粉法是用专门设计的送粉器将粉末直接送入熔池中，又分为同步侧送粉法和同轴送粉法，其中测送粉法有正向和逆向两种送粉方式，即工件运动方向与粉末气流运动方向的夹角为锐角时为正向，钝角时为逆向。与预置涂层法相比，同步送粉法具有很多优点，如易实现自动化生产，可制备出多层、大面积熔覆区，大大降低了熔覆层不均匀性，减小了激光对基体材料的热作用等。近年来，为了进一步提高生产效率和材料利用率，又发展了同步送粉法，它是在激光束焦点处自动供给丝料使之熔化，形成激光熔池，这种方法可一次性制备出厚度达3mm的熔覆层，有利于制备出形状复杂的共维工件，从而增大了激光熔覆技术的适用范围。对余热应力较为敏感的材料，还需进行后热处理。后热处理时工件熔覆以后所进行的一类保温处理它可以消除或减少熔覆层的残余应力以及熔覆对于基体材料所产生的有害热影响。后热处理一般采用炉内加热保温的为一式，经充分的保温后，随炉冷却或降低至某温度出炉空冷。对于钢质基材，为了防比基材热影响区发生马氏体相变，具后热处理温度应高于其Ms点。
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