现代生产中，模具因优质、高产、省料和成本低等特点，已广泛应用于汽车、航天航空、机械制造、家电等各行各业。热作模具通常在高温、高压、高应力的工况下工作，长期服役时不可避免地会产生磨损、热疲劳、变形和断裂等失效，从而影响产品质量、增加成本、降低效率，造成很大经济损失。本研究采用激光熔覆技术，在H13钢表面设计、制备出具有耐磨、减摩功能的覆层，以减小模具型腔和被成型件之间的摩擦磨损，旨在提高模具的使用性能及寿命；在此研究基础上，为热作模具进行再制造设计。采用半导体激光器在45钢上成功制备出SiC+MoS2/HD-1覆层材料(HD-1是HD钢的改造成分-4Cr3Mo2Ni2Mn2VNbB)。借助于OM、XRD、SEM/EDS、显微硬度计和HT-1000高温摩擦磨损试验机等仪器，研究了SiC、MoS2的加入量和扫描速度对覆层成形性、微观组织及常温和300℃条件下的摩擦磨损性能。结合SiC和MoS2含量、扫描速度的正交试验，优选最佳配方与扫描速度的组合。利用最优组合在H13钢基体上制备出6%SiC+4.5%MoS2/HD-1复合覆层，讨论了H13热作模具激光熔覆再制造的工艺可行性。研究表明，覆层由表及里分为熔覆层、熔合区和热影响区。熔合区存在一条细长的光亮带，呈平面晶特征，并逐渐外延生长为柱状晶；进入熔覆区，由内向外依次呈现胞状晶、树枝晶到细小等轴晶的凝固组织。研究发现，纯粘接相(HD-1)覆层硬度约为620HV0.2，加入SiC和MoS2后，硬度明显提高。XRD表明，覆层中不存在SiC和MoS2颗粒相，形成了过饱和α-F固溶体和Fe-Cr-Ni合金固溶体以及Fe7C3、CrSi2等硬质相，提高了硬度和耐磨性。SEM和EDS分析发现，覆层中存在大量均布的微孔，其中的Mn、Fe、S、Cr含量较高，可形成有润滑作用的金属硫化物。随着激光扫描速度的增大，晶粒组织明显细化。随着SiC含量增至9%，组织向树枝晶转变，覆层中碳化物数量增多，硬度提高至730HV0.2。加入MoS2对组织形态和晶粒大小没有明显影响，但软质相使覆层硬度小幅下降。摩擦磨损试验表明，扫描速度对覆层体积磨损率和摩擦系数的影响不显著。SiC和MoS2加入含量对两者的影响较为明显：室温时，随着SiC含量升高，体积磨损率和摩擦系数逐渐减小，至9%时两者最小；随着MoS2含量的升高，体积磨损率先减小后增大，加入4.5%MoS2时最小，而摩擦系数逐步减小，加入9%MoS2时最小。在300℃时，随着SiC含量升高，体积磨损率和摩擦系数先减小后增加，加入6%SiC时最小；随着MoS2含量的升高，体积磨损率和摩擦系数逐步减小，加入9%MoS2时最小。综合单因素实验和正交分析，获得了激光覆层制备的最优参数组合（6%SiC、4.5%MoS2和12mm/s扫描速度），并在H13钢上制备出激光覆层。与HD-1覆层和H13激光淬火层相比，激光覆层以轻微的粘着和磨粒磨损以及氧化磨损为主，300℃高温下，磨损程度急剧减小，耐磨性明显提高，体积磨损率仅为0.12×10-3mm3/m，分别是HD-1覆层和H13钢的1/3和1/4，摩擦系数约为0.21，仅为激光表面淬火H13钢的60%。H13钢激光覆层表面平整光滑，气孔裂纹缺陷较少，形成良好冶金结合，对基体的热影响范围小。综合分析认为，利用激光熔覆对H13热作模具进行修复与再制造是可行的。