本发明提供了一种核电阀门阀杆表面激光复合强化的工艺，使用二氧化碳激光器先在核电阀门阀杆的轴承位置熔覆一层镍基合金粉末作为打底层，再熔覆一层碳化钨合金粉末这种更坚硬的表面材料作为表面层，然后利用大功率Nd:YAG激光器对熔覆涂层表面进行激光重熔。同时采用氩气作为保护气体，实现核阀阀杆表面复合强化，使阀杆具有更长的使用寿命和耐摩擦性能。本发明不仅能在核阀阀杆工作面上得到高耐磨、高抗腐蚀的强化层，减少备件的报废率，节省生产成本，而且可使核阀阀杆具有更长的使用寿命和更平衡的运行性能，避免了核阀阀杆工作面因腐蚀、磨损而引起的跳动，本发明既适用于加工新的核阀阀杆，也适用于修复报废的核阀阀杆。