Cr12是一种重要的冷作模具钢,在冷冲压零件中应用广泛。由于其使用工况恶劣（高载荷、高摩擦）,很容易产生磨损、断裂等失效形式。传统的修复方法常常采用堆焊、喷涂等方法,而这些方法往往难以保证其使用寿命。激光熔覆技术具有修复性好、灵活性高等优点,在模具修复中发挥着越来越重要的作用。本文以Cr12钢为基体,在其表面分别制备了Ni基、Ni-xCr₃C₂（x=0%,5%,10%,15%,20%）以及Ni-10%Cr₃C₂-yCe（y=0%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%）三种类型的熔覆涂层。利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）以及显微硬度计对熔覆层的显微组织、元素分布、相组成以及显微硬度进行了系统的分析。另外,对XRD检测出的物相进行Gibbs自由能计算,判断其反应自发进行的程度,并结合相图推断各物相析出的次序。研究结果表明:（1）熔覆层中部主要由细小树枝晶组成,且随着激光功率的增加,枝晶尺寸变粗。当熔覆层中添加一定比例的Cr₃C₂和稀土Ce都可以使组织得到细化,在制备Ni-xCr₃C₂复合涂层实验中,Cr₃C₂的最佳添加量为15%,二次枝晶间距为1.11μm,在制备Ni-10%Cr₃C₂-yCe复合涂层实验中,稀土Ce的最佳添加量为1%,二次枝晶间距为0.96μm。（2）Ni基、Ni-xCr₃C₂以及Ni-10%Cr₃C₂-yCe熔覆层显微硬度均明显高于基体硬度。随着激光功率的增加,熔覆层硬度下降,在激光功率为600W时,熔覆层的显微硬度最大,其平均值为544HV_0.2;添加陶瓷相Cr₃C₂可明显提高Ni基熔覆层的显微硬度,平均显微硬度为623.3HV_0.2,但熔覆层硬度分布较不均匀;添加稀土Ce后,熔覆层显微硬度变得更加均匀,平均显微硬度为607.1HV_0.2。（3）Ni基熔覆层的主要物相为（Fe,Ni）、Fe₃C、NiB₁₂、（Cr,Fe）₇C₃、Ni₃Fe;添加Cr₃C₂后,熔覆层新增Cr₂₃C₆、Cr₂Fe₁₄C、SiC相;添加稀土Ce后,熔覆层新增CeB₆和CeC₂相。枝晶组织主要由（Fe,Ni）固溶体相组成,网状共晶组织主要由Fe₃C、Cr₇C₃、Cr₂₃C₆、Cr₂Fe₁₄C等碳化物组成,CeB₆和CeC₂主要偏聚于晶界。（4）Gibbs自由能计算可知:Fe₃C、Cr₇C₃、Cr₂₃C₆这三种物相在热力学上都可以自发反应得到,在未添加Cr₃C₂的Ni基合金熔覆层中,碳化物相主要为Cr₇C₃相,在添加Cr₃C₂的Ni基合金熔覆层中,碳化物相主要为Cr₂₃C₆相。