激光熔覆技术作为材料表面强化和新材料制备的新技术之一，已逐步应用于模具修复当中。本文以激光熔覆技术修复模具为研究背景，从激光熔覆工艺参数优化，熔覆层显微组织分析、力学性能测试、摩擦学特性、磨损机理等方面进行了研究。主要内容如下： 1、采用预置熔覆法，在40Cr钢表面上成功制备铁基合金激光熔覆层。利用金相显微镜、扫描电子显微镜和显微硬度计对熔覆层显微组织和力学性能进行分析检测，获得最佳熔覆工艺参数。 2、采用多道搭接的方法制备大面积的熔覆层，系统地研究了熔覆层在不同润滑条件下的磨损性能。研究了不同载荷、不同温度条件下摩擦因数的变化规律，利用表面形貌仪测定磨痕宽度、深度，深入进行磨损量的计算，并与同等条件下基体磨损性能对比分析，探讨不同润滑条件下的磨损机制。研究表明： 熔覆层结构致密、组织均匀，热影响区窄，无宏、微观缺陷，熔覆层横截面微观组织呈现平面晶，胞状晶，树枝晶分布。熔覆层与基体之间实现了良好的冶金结合；熔覆层硬度值在617.5～926.6HV0.2之间波动，40Cr合金钢基体硬度介于205.2～278.2HV0.2之间。 在干摩擦条件，常温300g载荷情况下，熔覆层能得到最佳磨损性能。在300g恒定载荷下，随着温度的增加，熔覆层和基体组织向平衡组织转变，磨损平稳，平均摩擦因数降低。受到中温回火的影响，磨损率变大，耐磨性下降。熔覆层在350℃～400℃区间里的耐磨性性优于基体。基体主要发生了粘着磨损和部分磨粒磨损，磨粒磨损为主要磨损，磨损有失效的趋势。激光熔覆层发生了正常的微切削，微小的磨粒磨损。 在润滑条件、200℃以下，随着温度的升高，磨程平稳。熔覆层摩擦因数在0.1附近轻微波动。摩擦副运行平稳，磨损机理为微小磨粒磨损，油膜润滑为流体动力润滑。磨损机理以微切削为主，伴有粘着磨损，随着温度的升高，当超过200℃，磨损机制逐渐向粘着磨损、磨粒磨损以及氧化磨损复合磨损方式转化。