针对熔覆层表面易开裂和热作模具工作面受较大的循环冲压载荷和摩擦磨损等因素导致的模具磨损失效问题,本文结合激光熔覆和激光重熔的特点,在激光熔覆制备熔覆层的基础上,结合激光重熔的方法,进一步提高熔覆层力学性能,改善熔覆层开裂。通过数值模拟结合实验研究对Ni50A熔覆层温度场、显微组织性能以及熔覆层裂纹形成机制开展研究,为裂纹抑制提供理论指导,具体工作及主要结论如下:（1）借助有限元分析软件ANSYS对激光熔覆过程中的单道激光熔覆以及多道搭接激光熔覆温度场进行了分析,获得了不同激光工艺参数对温度场的影响规律,对模型的合理性进行了相应的实验对比验证,熔池形貌对比验证结果表明,实验熔池和仿真熔池形貌基本一致,仿真熔池深度略大于实验熔池深度,实验熔宽和仿真熔宽更加接近,实验值和模拟值之间的误差小于5%。熔覆层截面YZ平面组织对比验证结果表明,YZ平面组织实验结果和仿真结果基本一致,验证了模型的合理性。（2）通过单因素实验探索了工艺参数对熔覆层裂纹敏感性的影响,在激光器允许使用的功率范围内,随着激光功率的增加,裂纹的数量和总长度随之下降;而随着扫描速度的提高,裂纹数量及裂纹总长度均明显增加。此外,在一定范围内（-5mm≤f≤+5mm）,离焦量绝对值越大熔覆层开裂敏感性越高,并且负离焦工艺下获得的熔覆层裂纹敏感性低于正离焦工艺下获得的熔覆层。（3）对Ni50A熔覆层裂纹形成机制进行了研究,研究发现Ni50A熔覆层主要包含以下三种类型的裂纹:缺陷聚集导致的热裂纹,成分偏析导致的裂纹及液化裂纹。在激光熔覆工艺的基础上,利用激光参数和工艺优化方法,在H13钢基体表面获得了表面无裂纹熔覆层。实验结果表明,激光重熔熔覆层底部组织更加均匀细密,析出相尺寸减小分布更均匀,元素偏析程度及熔覆层开裂敏感性得到了较强抑制。（4）Ni50A熔覆层的主要组织由γ-（Ni,Fe）固溶体基体相和强化相组成,强化相主要为Ni₃Si₂、Ni₆Si₂B₁、Cr₂₃C₆、Cr B₂和Cr B等,随着扫描速度的增加,硼化物种类增加,析出相含量减少。低扫描速度工艺制备的熔覆层中,熔覆层底部分布有大量的层片状的共晶组织以及颗粒状组织,局部有少量的柱状树枝晶。随着扫描速度的提高,熔覆层组织生长形态改变,菊花状共晶组织消失,界面组织由胞状晶转变为平面晶,熔覆层底部组织由大量柱状晶、树枝晶和少量胞状晶组成。（5）当其它工艺参数不变时,在一定范围内,熔覆层硬度随扫描速度的提高而降低,当扫描速度小于等于1.5mm/s时,熔覆层磨损体积最小,熔覆层耐磨性能最高可增加到同磨损条件下基材的5倍。随着扫描速度的增大,磨痕深度先减小后增加,磨痕宽度呈先增加后减小的趋势,而磨损机制由轻微的磨粒磨损逐渐向粘着磨损、剥层磨损转变。（6）施加激光重熔工艺后（激光重熔功率小于或等于激光熔覆功率时）熔覆层底部组织主要为大量的量细小的硬质相颗粒弥散分布在γ-（Ni,Fe）基体中,硬质相分布更加细小均匀,裂纹扩展阻力增加。此外,当激光重熔功率低于激光熔覆功率时,熔覆层中硬质相和组织均得到细化,重熔层横截面平均硬度提高了5.8%。