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    具产业的发展速度迅猛,年平均增速已达20%,模具市场份额已达1200亿元[1]
    。但随着经济
    发展,人们对模具的品种、规格、寿命等要求也越来越高。模具使用性能,特别是使用寿命
    会直接影响产品质量、加工效率和加工成本,同时影响着产品的市场竞争力。
    常用模具材料分热作模具和冷作模具, 本课题研究的是热作模具用材料H13钢。 H13钢 (牌
    号4Cr5MoSiV1)在国际上使用广泛[2]
    。它具有较高的硬度和淬透性,良好的韧性、耐磨性、
    热稳性、热强性和抗氧化能力以及耐热疲劳性能,被广泛应用于制造各种锻模和压铸模具。
    近年来,H13钢的产量和用量已居各种热作模具钢的首位。
    模具的质量会直接影响产品的质量,模具在生产使用过程中往往会发生各种不同情况的
    失效,浪费人力物力财力,并会影响生产进度。热作模具在服役过程中既承受机械负荷,又
    要承受热载荷。其主要失效形式有塑性变形、断裂(包括局部开裂、整体开裂和机械疲劳裂
    纹)、热疲劳、热磨损和热熔损(包括侵蚀和腐蚀)等五种。
    众所周知,模具的失效通常是从表面开始的,换言之,想要提高模具的使用寿命就必须
    改善模具表面的组织和性能,因此要对模具采取必要的表面强化措施。这样既可以提高模具
    表面的各种性能,并且模具内部也能保留足够的强韧性[3]
    。采取有效措施对模具进行高质量
    的修复,可大大节约生产成本,提高经济效益。
    1.2 激光熔覆在模具表面强化中的应用
    1.2.1 模具表面强化技术
    表面工程技术即采用物理化学、机械等方法,通过表面改性、表面涂覆或者复合处理
    技术,改变材料表面的组织、化学成分、应力状态等在材料表面制备与基体材料不同的具有
    特殊性能的覆层。
    传统的常规热处理、表面淬火、堆焊、热扩渗及电镀铬等强化技术是模具热处理工艺的
    重要组成部分;而近年来新发展起来的强化技术,如离子注入、离子渗氮、高能束表面改性、
    化学气相沉积、物理气相沉积、热喷涂、电刷镀及化学镀等,也已经得到广泛应用;而新兴
    的稀土、纳米表面工程技术等为人们带来了更多的选择,可赋予模具表面一些更新的性能,
    将促进模具表面工程技术的进一步发展[4]
    。1.2.2 激光表面强化技术
    自从1960年第一台激光器由美国科学家梅曼成功研制出来,就由于其本身特有的优良属
    性,很快就在科技研究和工业生产领域中得到了广泛的应用[7]
    。随着国民经济的发展,其应
    用范围已拓展到了工业、农业、医疗、航空、国防等各个领域,所获得的社会和经济效益也
    将更加显著[5,6]
    ,其发展潜力不可限量。
    激光表面改性技术是激光在表面工程领域中的一项新的应用,是二十世纪八十年代后逐
    渐发展起来的一门新兴学科。该技术可以有效地提高金属材料表面的硬度、耐磨性和耐蚀性
    等,从而大大改善材料的性能和提高使用寿命。激光表面处理技术具有改性层的组织致密、
    稀释率低、受污染小、与基体呈冶金结合,热影响区小,处理速度快,工艺灵活,可与其他
    表面技术结合使用,无须真空条件,无接触性加工等多重优点。目前,以激光表面改性技术
    为基础的复合表面改性技术已经成为了一个重要的研究趋势[8,9]

    根据激光能量密度和处理方式的不同,激光表面改性方式可分类为:激光表面熔覆、激
    光表面淬火、激光表面非晶化、激光表面合金化、激光沉积、激光相变硬化和激光冲击强化
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