基于前期的研究成果,本文的主要研究目的是:激光熔覆技术在连铸机拉矫辊表面制备氧化锆热障涂层,利用涂层的高温隔热等特性来改善拉矫辊的工作环境,提高拉矫辊的使用寿命。在已有的单道次激光重熔工艺过程温度场模型的基础上,利用ANSYS的APDL语言建立了H13钢表面多道搭接激光重熔等离子喷涂ZrO₂-8%Y₂O₃涂层三维连续扫描温度场的有限元模型,对比分析了不同的搭接率对于温度场产生的影响。根据模拟的结果,在常规级和纳米级两种规格的等离子喷涂试样表面,进行了多道搭接激光重熔实验。利用光学显微镜观察涂层表面和断面的组织结构,利用扫描电镜测量涂层断面的元素分布,验证了有限元模型的准确性,并发现经过激光重熔之后纳米级氧化锆涂层的孔隙率和微裂纹数量都明显小于常规级氧化锆涂层。对两种规格的涂层试样进行硬度、耐磨性和抗热冲击性的测试实验。实验结果表明,经过激光重熔后的涂层,其硬度、耐磨性和抗热冲击性明显提高。并且纳米级涂层的对应性能要优于常规级,研制的涂层可以有效的提高连铸机拉矫辊的使用寿命。利用ANSYS有限元分析软件对常规拉矫辊和氧化锆热障涂层拉矫辊进行温度场数值模拟,得出氧化锆热障涂层可以明显的降低拉矫辊的工作温度和温度幅值,起到了很好的高温隔热作用,可以实现本课题的研究目的——提高拉矫辊的使用寿命。