H13钢（4Cr5MoSiV1）模具在服役过程中表面易发生磨损、热疲劳、冲蚀等导致失效,为改善其表面性能,本文采用激光熔覆技术分别在H13钢试样表面制备钴基和镍基熔覆层,并通过添加硬质相WC提高熔覆层综合性能,这对延长H13钢模具使用寿命、降低模具修复再制造成本、节约金属资源等方面具有重要意义。本文选用Co50和Ni60A合金粉末作为熔覆材料,将WC作为增强相,利用半导体激光器和同步送粉激光熔覆设备在H13钢试样表面制备WC/Co基和WC/Ni基复合熔覆层;主要对Co基和Ni基熔覆层制备工艺、WC添加量对钴基和镍基熔覆层组织性能影响进行研究;利用OM、XRD、SEM、EDS等分析手段对熔覆层显微组织及物相组成进行表征,通过显微硬度测量、磨损试验以及静态氧化方式对熔覆层性能进行测试。试验结果表明:优化得到Co基熔覆层制备工艺参数为:激光功率1200 W、扫描速度7 mm/s、相对送粉率17 g/min;Ni基熔覆层最佳工艺参数为:激光功率1000 W、扫描速度6 mm/s、相对送粉率15 g/min。选用40%搭接率,5 L/min载气流量制备多道搭接熔覆层。Co50熔覆层从与基体交界面到表层的显微组织形貌依次为平面晶、柱状晶、树枝晶、细小无方向性枝晶和少量等轴晶。随着WC添加量的增加,WC/Co基熔覆层组织不断细化,同时熔覆层裂纹敏感性逐渐增加。Co50熔覆层由γ-Co固溶体、M₂₃C₆、Cr₇C₃、Fe Ni₃及Co₃W等构成,添加5%WC后出现了CCo₂W₄和W₂C相;添加10%和15%WC时,与未添加试样相比,Co₃W相消失,出现CCo₂W₄、W₂C和WC相。Ni60A熔覆层微观组织呈现从底部到顶部呈逐渐细化趋势,硬质相WC的添加使WC/Ni基熔覆层中短柱状及岛状组织不断粗大。Ni60A熔覆层主要由γ-（Ni,Fe）、Fe Ni₃、Ni_2.9Cr_0.7Fe_0.36、Cr₅B₃和Cr₂₃C₆构成,添加5%WC后熔覆层出现了Cr₃C₂和W₂C相;添加10%和15%WC熔覆层物相相同,均较未添加试样出现了Cr₃C_2、W₂C和WC。随WC添加量增加,钴基和镍基复合熔覆层显微硬度和耐磨性均逐渐提高,Co50-15%WC显微硬度达到732.6HV_0.2,Ni60A-15%WC达到1116.2HV_0.2;摩擦磨损形貌显示,对钴基熔覆层来说,Co50熔覆层以黏着磨损和塑性变形为主,耐磨性最差,随着WC的加入,磨损机制转为磨粒磨损为主,Co50-15%WC耐磨性最好。对于Ni基熔覆层来说,熔覆层以磨粒磨损为主,随着WC添加量的增加,磨损形貌中犁沟逐渐减少、变浅变窄,微观切削作用减小,耐磨性提高,Ni60A-15%WC耐磨性最好。WC/Ni基复合熔覆层耐高温氧化性随着WC添加量的增加逐渐提高,表现为氧化增重量及氧化速度不断降低,Ni60A-15%WC熔覆层抗高温氧化性最好;对Co基熔覆层来说,随着WC添加量的增加,熔覆层抗高温氧化性出现先增加后降低趋势,Co50-10%WC熔覆层抗氧化性最好,Co50-15%WC熔覆层次之。综合分析WC添加量对Co50和Ni60A熔覆层成形质量、组织及性能的影响,在本课题设计基础上,推荐WC在Co50熔覆层中添加量为10%,在Ni60A熔覆层中添加量为15%。