目前在模具表面强化领域中常用的激光熔覆、等离子熔覆等方法不能在提高模具表面力学性能的同时降低模具热膨胀系数。为解决这一问题本文通过高频感应熔覆技术在45钢表面制备不同比例的Invar36/Ni60复合涂层。通过对比不同的Invar36/Ni60复合涂层高频感应熔覆成型方法,发现在Ni60涂层中添加Invar36粉末比嵌入Invar36丝材的制备工艺成功率更高,缺陷更少。通过正交试验对部分工艺参数进行优选,得到最优工艺参数,预热时间2s,感应加热电源41kW,工件转速15r/min,硅酸钠与混合粉末重量比3:100。利用ANSYS软件对感应熔覆的温度场进行分析,发现复合涂层的最高温度出现在基体表层附近,电流密度和电源频率是影响涂层温度场的主要因素,Invar36质量分数的增加会使涂层温度出现小幅下降,并使涂层内外温度差增大。结合实验研究和仿真数据发现,为了避免过熔和未熔现象,涂层内部最高温度要控制在1430～1600℃。在最佳加热时间下,电流密度越大,裂纹缺陷越易出现,基体Y方向的热影响区也越大。预热可以有效降低涂层的电阻率,使涡流尽可能的集中在涂层。利用光学显微镜、电子探针和X射线衍射仪发现涂层与基体之间发生了元素扩散,形成了牢固的冶金结合,涂层的物相分布是在铁镍固溶体FeNi_3上均匀分布着花状CrB、CrB_2和块状Cr_7C_3、Cr_(23)C_6析出相。通过热机械分析仪分析Invar36质量分数对涂层热膨胀系数的影响规律,发现在Ni60中添加Invar36可以明显降低涂层的热膨胀系数,在100℃时含有30%Invar36涂层的线膨胀系数相比只有Ni60的涂层下降了9.42%,在200℃时下降了7.85%。利用微观硬度测量仪对涂层微观硬度进行测量,发现Ni60涂层的显微硬度在800HV_(0.3)左右,添加Invar36会降低涂层的硬度,但适量添加Invar36仍能满足模具的硬度要求。通过电化学腐蚀试验发现少量Invar36的添加不会改变涂层的耐蚀能力。上述研究提供了全新的高频感应熔覆Invar36/Ni60复合涂层的工艺方法,并建立了有效的温度场数值模型,提供了可靠的实验数据,可用于模具修复、表面强化和制造领域。