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本发明公开了一种在低碳钢表面制备高硬度高耐磨熔覆层的方法，涉及金属表面工程技术领域，包括：清洗低碳钢基材表面；通过火焰喷枪预热基材表面；将石墨粉通过静电喷粉机均匀喷洒于预热后的基材表面；对基材施加超声波振动；在基材表面平铺合金粉末；激光扫描合金粉末，得到熔覆层；磨削加工熔覆层，得到表面光洁的高硬度高耐磨衬板。本发明显著增加低碳钢基材表面的碳含量，提高熔覆层的碳化物含量，进而得到高硬度高耐磨的耐磨衬板。