Fe基非晶合金具有独特的长程无序点阵结构,表现出硬度高和优良的耐磨抗腐蚀性,在工业中被广泛应用于航空航天关键零部件、煤矿石油开采重要结构件、轮船相关动力零件、以及各类零件的模具制造过程,以提高服役性能。激光熔覆作为一种新兴的材料表面处理及高效制备技术,在航空航天、车辆制造、能源等方面具有有较多应用。本文采用常规及超高速两种线速度下的激光熔覆技术成功制备了Fe基非晶涂层,并对涂层进行了工艺性分析、显微组织分析、相组成分析,并同时计算了不同线速度下涂层的非晶含量。最后,通过数值模拟手段分析不同工艺下熔池特征温度参数的变化规律,并结合温度场计算结果分析涂层组织形成原理。本文首先采用热差分析法验证了实验用Fe Cr Mo BC粉末的非晶形成能力,通过计算得到Fe基非晶粉末的玻璃化转变温度gT约为622℃,晶化温度xT约为647℃,过冷却液相区宽度xΔT约为25℃。结合Kissinger公式计算了非晶材料的晶化激活能约为218.7KJ/mol。常规激光熔覆工艺下随激光功率的增加单道涂层的厚度、宽度、稀释率等宏观特征也变大,过大的稀释率会导致熔池成分的非晶形成能力(GFA)下降,涂层无法保持非晶态。优化后常规工艺下单道涂层横截面组织可分为两部分,分别是熔合线附近厚度约为50μm的平面晶、树枝晶过渡区以及上方大面积的非晶态结构。多道搭接涂层为非晶-晶化相复合涂层,重熔区根部组织为厚度10μm的树枝晶,涂层其余部分也出现不同程度的晶化。主要晶化相包括Fe的固溶体相以及Fe23B6相,涂层非晶含量低于30%。超高速工艺下涂层厚度及稀释率均远低于常规工艺,且单道涂层熔合线附近树枝晶带厚度仅为5μm。多道搭接涂层为非晶-晶化相复合涂层,熔合线部分树枝晶带厚度约为2μm,且熔合线下方发生了部分晶化。主要相为Fe的固溶体相,包括γ(Fe,Cr)、(Fe,Mo)等,涂层非晶含量均超高75%。常规及超高速工艺下涂层的平均硬度均超过1200HV,为基体的5倍,在一定范围内,涂层部分晶化产生的纳米晶弥散强化,对涂层强度有一定程度的提高。常规及超高速工艺下涂层的温度场模拟结果显示,熔池中心线沿厚度方向上各节点温度循环曲线变化趋势一致,均表现出温度梯度随深度方向增加而增大,冷却速度随深度方向增大而减小的特征,常规工艺下涂层熔合线位置的温度梯度为52.1×105K/m,冷却速度为5.9×103K/s,且两特征参数均随激光功率的增大而降低。超高速工艺下,涂层的温度梯度和冷却速度均接近常规熔覆的10倍,熔合线位置处的温度梯度及冷却速度分别为34.6×106K/m以及7.1×104K/s。由于基体的稀释作用局部溶质成分及非晶形成能力改变,界面处元素过渡区分别占涂层总厚度的16.7%以及6.2%,两种工艺下非晶形成的起始冷却速度分别为6.72×103K/s以及10.1×104K/s。