激光熔覆是目前应用潜力最大的表面改性技术之一。但是,熔覆层中由热应力和相变应力引起的裂纹和气孔问题却阻碍该技术在大面积零部件修复等领域的广泛应用。此外,由对流所导致的表面波纹状形貌也增加了熔覆层后续机加工的工时和成本输出。针对以上两个问题,本文设计了一种稳恒磁场发生装置,在45钢基表面制备了稳恒磁场辅助下的激光熔覆铁基涂层,并借助SEM、EDS、XRD等表征手段分析了铁基熔覆涂层的宏观形貌和微观结构特征,测试了涂层的显微硬度分布和摩擦磨损性能。基于以上研究手段,分析了外加稳恒磁场作用下铁基熔覆涂层宏观形貌和微观结构变化与施加励磁电流之间的关系,探讨了涂层的凝固形成机理,研究了洛伦兹力对激光熔池对流的影响,并分析了稳恒磁场改善涂层表面质量和性能的原因,以期为消除熔覆层内部缺陷,改善涂层质量和促进激光熔覆工艺在工业上的进一步应用提供一条新的途径。在合理的激光工艺参数与磁场工艺参数的配合下,获得了无裂纹、无气孔的铁基合金涂层。当励磁电流为2.0 A时,涂层的断续现象和表面波纹状形貌得以明显改善。稳恒磁场导致涂层熔深减小,由未施加磁场时的773.5μm减小至694.1 μm和586.5μm,但对熔宽的改变不大。稳恒磁场并不改变铁基涂层的物相组成,涂层相组成主要包括：α-(Fe,Cr)和(Fe,Ni)固溶体、(Cr,Fe)23C6碳化物及Cr9.1Si0.9。根据EDS微区分析,稳恒磁场的能够改变激光熔池内的传质过程,有助于Fe,Cr元素的扩散从而促进α-(Fe,Cr)固溶体和含Cr的M23C6型碳化物的生成。铁基合金涂层组织底部到顶部主要是由平面晶、胞状树枝晶、柱状树枝晶、细小树枝晶和等轴晶组成。稳恒磁场作用下的激光熔覆铁基合金涂层组织特征遵循以上凝固规律,但其底部具有更多沿最大散热方向伸长的柱状树枝晶组织。随着励磁电流的增加,熔池对流的电磁制动效应增强,向着热流方向生长的柱状树枝晶的体积分数呈抛物线变化并在励磁电流为2.0 A时达到峰值9.9%,部分二次枝晶的生长受到抑制。由此,利用稳恒磁场,可以控制熔体对流从而影响熔覆层的晶粒生长。此外,在稳恒磁场作用下的铁基合金涂层组织中部,部分树枝晶向等轴晶转变,且随着磁场电流的增加,等轴晶的形成范围将增大,熔覆层组织均匀。由于受到磁化力作用,枝晶的易磁化轴向磁场方向偏转,导致枝晶晶粒的生长方向发生偏转,与水平方向夹角由55.1°减小至26.9°。此外,施加稳恒磁场后,晶粒尺寸增加,长轴主要分布在19.3～57.8μm之间,短轴主要分布在1.9～5.3μm之间。未施加磁场时,长轴主要分布在13.2～33.3μm之间,短轴主要分布在1.6～4.4μm之间。洛伦兹力能够抑制金属熔体朝垂直于磁场的方向运动,并改变熔体的运动方向,均匀化学成分,优化涂层微观组织,进而改善涂层的力学性能。当励磁电流为2.5 A时,熔覆层的显微硬度和耐磨性能最好,显微硬度为779.9 HVo.2,磨损量为7.4×10-3mg。