本发明公开了一种多角度可预热回火式激光熔覆头，包括：分束机构、分束变焦机构、激光扫描跟踪机构和激光熔覆机构。所述分束机构包括：分束腔体、分光镜、分光镜玻璃支撑板、三角支撑块、曲面镜和旋转支撑法兰；所述分束机构中的分束腔体上部设置有旋转支撑法兰，所述旋转支撑法兰的下圆环面上设置有六个用于安装曲面镜的圆孔；所述分束腔体包括上部的锥形部和下部的筒形部；所述分束腔体锥形部的外壁倾斜面圆周方向均布有六个圆环凸台；本发明所述的多角度可预热回火式激光熔覆头，能够安装在工业机器人A6轴上，或安装在改造的数控机床的主轴上，能够多方位对基材进行预热，对熔覆层进行回火，大大地减小了温度梯度，有效降低因单激光束快热快冷所造成的残余应力、裂纹敏感、组织不均的影响。