在27SiMn钢表面通过预置送粉方法得到了激光熔覆层，并对熔覆层进行了热处理。分析了热处理前后试样的显微组织、相结构、拉伸性能、断口形貌和显微硬度，获得了较优的热处理工艺参数。结果表明，热处理工艺可细化熔覆层的晶粒，使熔覆层的显微组织更加致密；热处理工艺可以改善材料的塑性和韧性，增大材料的抗拉强度，减小材料的显微硬度。在最优热处理工艺下，试样的晶粒均匀、细小且拉伸性能优异。