激光熔覆沉积过程中，激光束根据预先设定的成形轨迹作用于基材表面形成熔池，成形粉末则经激光喷嘴同步送进熔池，经熔化和重新凝固形成熔覆层，反复重复这一过程逐层堆积直至形成最终的零件。可见，凝固过程对于激光熔覆沉积构件组织结构的形成具有重要的影响。金属增材制造熔池快速凝固的主要特征是：①非常小的液相熔池在相对非常大的固态基底上以外延为主的方式完成凝固过程；②凝固速率处于近快速凝固范围。这两个过程特征决定了激光熔覆沉积凝固组织不同于常规凝固组织，并影响了材料后续热处理过程的固态相变行为。

金属增材制造熔池快速凝固导致熔覆沉积材料在凝固过程中的热传输、溶质传输等过程与通常的铸态凝固相比发生了较大的变化，低速凝固条件下所采用的液固界面局域平衡假设在此不再成立。同时，由于熔池中的凝固生长界面显著偏离平衡，使得材料的固溶极限显著扩大，晶内组织显著细化，微观偏析也可能得到明显改善（实际上，由于晶内组织明显细化，即使存在一定的微观偏析，也易通过随后的热处理消除），并可能出现新的亚稳相甚至非晶相，从而显著改善成形件的物理、化学和力学性能。