7CrSiMnMoV钢具备良好的淬透性和较高回火稳定性,适用于大型汽车覆盖件等冷作模具的制造。但该材料的铸态组织的硬度和耐磨性较低,难以服役高应力和高磨损工况,需通过热处理实现表面强化,提升其硬度和耐磨性。其中激光热处理工艺具有操作灵活、节约成本、绿色环保和效率高等优势,是一种高效、清洁的冷作模具钢表面强化工艺。但作为一种新型的冷作模具钢,目前7CrSiMnMoV钢的基础数据不足,亟待进行热物性参数的测定、热变形行为和激光热处理工艺对材料微观组织和性能的影响、激光热处理数值建模与仿真模拟等方面的系统研究。本文以7CrSiMnMoV钢为研究对象,确定了其本构模型、相变温度和热物性参数,通过试验和数值模拟研究了激光热处理对材料的组织、性能的演变和温度场分布等方面的影响规律。建立了激光热处理淬硬层深度预测模型,实现了激光工艺参数的优化。主要研究工作如下:（1）在Gleeble-3500热模拟试验机上进行了球化退火态7CrSiMnMoV冷作模具钢的热压缩试验,研究了应变速率和变形温度对其高温变形过程中的应力应变和微观组织的演变等热变形行为的影响,分别建立了基于Johnson-Cook和Arrhenius模型的材料本构模型,实现了对其热变形行为的准确描述,研究阐明了 7CrSiMnMoV钢在高温热压缩过程中的再结晶和相变规律。（2）进行了不同升、降温速度的热膨胀试验,研究了 7CrSiMnMoV钢的相变规律,得到了不同条件下奥氏体、马氏体、贝氏体等相的临界转变温度,绘制出了材料的连续冷却曲线。研究发现7CrSiMnMoV钢的奥氏体临界转变温度随升温速度的增大而升高的规律,构建了该材料的奥氏体完全转变温度与升温速度的关系式。（3）进行了不同激光功率和扫描速度下的7CrSiMnMoV钢激光热处理工艺试验,研究了激光热处理对淬硬层和热影响区微观组织的影响,得到了激光工艺参数对马氏体和残余奥氏体的分布、晶粒尺寸、位错密度及织构强度的影响规律。研究了激光工艺参数对热处理后试样的硬度、耐磨性以及耐腐蚀性的影响规律,构建了淬硬层深度与激光能量密度的关系式,实现了对淬硬层深的预测。研究了激光热处理前后微观组织与性能变化,阐明了 7CrSiMnMoV钢的激光表面硬化机制。（4）基于Abaqus软件建立了7CrSiMnMoV钢激光热处理过程的有限元分析模型,模拟研究了激光热处理过程中温度场的变化规律以及激光热处理过程的升温速度,得到了激光热处理中的7CrSiMnMoV钢的奥氏体完全转变温度范围。进行了基于响应面法的激光热处理工艺参数优化,建立了淬硬层深度的响应面模型,实现了激光工艺参数的优化,为实际生产提供了理论指导。