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Cr12MoV钢因具有淬透性高、强韧性好及耐磨损等特点，被广泛用于制造具有复杂结构且能承受较高载荷的冷作模具。但苛刻的服役环境，使Cr12MoV钢模具表面容易产生磨损、裂纹等缺陷，最终导致其过早失效。与此同时，激光熔覆技术是近几十年来快速发展起来的一种表面涂层改性与修复技术，其优异的涂层成分结构可控和修复表里性能可调等特点成为当前激光表面工程及再制造技术方向的研究热点。然而，目前还鲜有涉及Cr12MoV钢激光熔覆表面梯度涂层改性与大尺寸缺陷修复的报道。因此，本文采用激光熔覆技术在Cr12MoV钢上制备了不同类型的梯度涂层，且对Cr12MoV钢模具大尺寸凹槽缺陷修复问题进行了研究，以期提高其表面硬度和耐磨性，延长模具的使用寿命。 首先，分别采用Taguchi法和单一变量法在Cr12MoV钢上进行了激光熔覆Ni202粉末工艺参数优化试验。结果表明，扫描速度与送粉速率对稀释率有显著影响，最佳激光熔覆层工艺参数为:离焦量+15mm，扫描速度为240mm/min，送粉速率为14rad/min，激光功率300W，最佳搭接率为45％。 其次，利用最佳工艺参数，在Cr12MoV钢上制备了Ni202+(Ni202+WC-12Co)+WC-12Co和Ni202+(WC-12C o+2wt％Ti)两类复合梯度涂层，研究了其显微组织及力学性能。结果表明，未掺Ti梯度涂层质量较好、气孔少、致密度高、无裂纹，高硬层中主要相有FeCr0.29Ni0.16C0.06、W2C、WHx、NiO、Cr7C3，主要由有明显棱角的多边形富W相与奥氏体枝晶组成。而掺Ti梯度层涂层质量较差、气孔较多、且有裂纹，高硬层中主要相有W2C、αTi、Cr3C2、Cr2Ti、Ti8C5、 Cr-Ni-Fe-C、WC、(W，Ti)C1-x和CoCx，由无棱角的富W树枝晶与奥氏体枝晶组成，掺Ti后生成的碳化物及铬钛化物能抑制晶粒的长大;高WC-12Co含量的未掺Ti梯度结构具有最佳的涂层质量和性能，高硬层硬度平均值约1100Hv0.5，耐磨性较基体提高了4.5倍。 再次，先后采用316L不锈钢粉和WC粉对预制凹型槽缺陷进行了修复和表面改性，观测并分析了修复样品的组织、硬度和耐磨性。结果表明，合金化区中主要有奥氏体(CFe15.1)、δ-Fe、WC、M6C、N7C3相，熔覆区的显微组织主要包括层带、胞状晶群、柱状晶和等轴晶，合金化区的主要组织包括奥氏体枝晶和网状碳化物组织;凹槽经修复与合金化后，耐磨性较基材提高了约16倍，其磨损机制主要为磨料磨损。 最后，采用激光熔覆修复技术，以316L不锈钢粉为修复材料，对以Cr12MoV钢为基材的汽车轮毂钢圈模具进行修复，获得了形状质量较好的修复模具。