针对300M钢的修复问题以及高强钢的制造与再制造问题,基于激光熔池快冷诱导马氏体相变原理,采用激光熔覆技术,在300M钢基材上设计制备一种回火温度在500℃及以下能保持高强韧性的低碳马氏体成形层。通过SEM、XRD、显微硬度计等手段研究了成形层、热影响区的组织与力学性能,利用stoney公式对激光成形层的平均残余应力进行计算。结果表明:激光成形层原始试样顶部显微组织为马氏体加少量残余奥氏体的混合组织,底部为回火马氏体组织,热影响区显微组织为粗短的马氏体加分布不均的铁素体组织。激光成形层原始样的抗拉强度达1715±35MPa,延伸率10%±1%;对成形层试样进行回火处理,当回火温度在500℃及以下时,成形层试样能维持马氏体形态,并保持良好的力学性能,其中300℃×2hAC试样的抗拉强度1615±35MPa,延伸率15%±1%;500℃×2hAC试样抗拉强度1565±35MPa,延伸率13%±1%;电化学腐蚀性能都不低于市售回火态1Cr13型材。当回火温度达到700℃时,成形层试样中马氏体明显分解,形成回火索氏体,力学性能明显下降,电化学腐蚀性能低于1Cr13。在300M钢与马氏体成形层界面处取基材以及成形层各1mm,制备结合区拉伸试样并测量其力学性能。通过显微硬度的测量,发现基材跟成形层的显微硬度都在550HV_0.2左右,但存在宽度在0.2mm左右的热影响的显微硬度急剧下降,显微硬度最低处仅为400HV_0.2。对结合区试样进行拉伸试验,其抗拉强度为1600±30MPa,屈服强度为1300±50MPa,在受热影响区的影响下,依然具有高强韧性。