在玻璃生产行业中,玻璃模具的造价高昂。同时由于玻璃模具长期工作在高温易氧化环境中,受到频繁的机械撞击和挤压,因此模具表面常常出现磨损、破裂等缺陷而导致无法使用。而激光熔覆技术由于其针对性强、强化效果好、自动化程度高等特点被应用于玻璃模具的表面强化及修复中。本文围绕玻璃模具的激光熔覆工艺,进行了熔覆层宏观形貌的理论与实验研究;同时采用ANSYS软件,对温度场进行了建模分析,主要研究内容如下:(1)以球墨铸铁(ISO 1038/JS/500-7)为基材,选取镍基自熔性合金粉末Ni30A为熔覆材料,进行了不同工艺参数下的单道熔覆实验。通过金相分析,显微组织观测以及测量硬度等一系列的检测方法,分析了不同工艺参数下熔覆层的性能,从而为工艺参数的进一步优化提供了一定的理论参考。(2)基于搭建的激光熔覆加工系统和控制系统,采用一些列优化后的工艺参数,设计了相关的激光熔覆单道实验。利用线性回归方程对熔覆层的宏观形貌进行了理论与实验分析。结果表明,利用线性回归方程来预测熔覆层宏观形貌是可行的。其中熔覆层的宽度W主要受到激光功率P的影响,同时机器人扫描速率v也对其存在一定的影响;而熔覆层高度H同时受到激光功率以及扫描速率的影响,并且两者的偏回归系数相差不大,也代表了影响程度相差不大;而基材熔深主要受到激光功率的影响,扫描速率的改变对熔深的影响较小。(3)基于热力学分析,采用ANSYS软件,结合生死单元,对激光熔覆单道实验进行了仿真模拟。在不事先定义沉积轨道形状的基础上,通过数值模拟确定熔池温度场分布规律,从而可以通过激光功率以及扫描速率等参数预测所获得的熔覆层宽度和高度特征。并对熔池温度场进行了相应的分析。