本发明提供了一种钢材激光熔覆工艺参数的优化方法和应用，具体涉及激光熔覆工艺技术领域。该方法包括以下步骤：步骤a：利用单道熔覆工艺对钢材粉末进行激光熔覆，以激光功率和扫描速度作为待优化的参数，以表面质量、第一显微硬度、稀释率作为评价熔覆层性能的指标，得到激光功率和扫描速度下的评价矩阵，得到最佳的激光功率和扫描速度；步骤b：利用多道激光熔覆工艺对钢材粉末进行激光熔覆，以熔覆层厚度和搭接率作为待优化的参数，以孔隙率、第二显微硬度、自腐蚀电位为评价指标，得到熔覆层厚度和搭接率下的评价矩阵，得到最佳的熔覆层厚度和搭接率。该方法科学合理，把定性与定量结合起来，较贴近实际的量化结果。