模具作为一种现代工业装备，是生产各类工业产品的基础。在模锻工艺中，评价模具质量好坏的重要标准之一就是模具的寿命，不仅如此，模具寿命更关系到工业产品的生产效率与成本。同时随着社会经济的发展，模具制造正在朝着大型化、多品种、高精度、特殊性能的方向发展。因此，如何降低模具生产成本并提高模具质量是两个重要的课题。通过采用铸钢基体，用双金属梯度堆焊的方法进行模具生产，可以有效的降低模具生产的成本，为企业创造经济效益，而且铸钢基体模具初步应用显示其在质量方面甚至可能优于传统的模具生产方法。要进一步提高铸钢基体模具质量，降低生产成本，这也需要从模具生产的各个环节着手。本文就是从堆焊技术的角度进行研究，对模具生产的焊接过程进行优化。本文采用的是熔化极气体保护焊的方法，RMD142及RMD248这两种药芯焊丝进行堆焊。堆焊层分为过渡层与强化层，RMD142进行过渡层堆焊，RMD248进行强化层堆焊。通过正交试验，初步的选择一个较为合理的堆焊工艺参数，包括堆焊电流、堆焊速度与堆焊电压。在此基础上，在保持其它两个参数不变的情况下，分别选择四个电流、四个电压与四个堆焊速度，来研究堆焊工艺参数对堆焊层组织、硬度及稀释率的影响规律，并得到最优化的铸钢基体堆焊工艺参数。堆焊工艺参数对RMD142堆焊层的影响在于对组织与形态的影响，当堆焊电流较小时，堆焊组织均匀细小，铁素体含量也相对较少，随着堆焊电流的增大，铁素体的含量逐渐增加，碳化物的含量越来越少，在硬度上表现为硬度随电流的增加而逐渐减小；堆焊电流的增加同时会导致热影响区先共析铁素体向晶内充分生长，产生粗大的魏氏体组织。不同的堆焊电压下，组织差别不大，但在最合适的电压（32V）下，堆焊组织最为均匀；堆焊电压的增大也会导致过热区魏氏体组织长大，但是变化的程度没有堆焊电压及速度的影响那么明显。当堆焊速度较小时，组织中含有大量的铁素体与贝氏体，随着堆焊速度的增加，铁素体与贝氏体的数量减少，而残余奥氏体的数量逐渐增多，硬度表现为先增大而后减小；堆焊速度对过热组织的影响非常显著，当堆焊速度较小时，魏氏体异常粗大，先共析铁素体基本已经转化为针状铁素体，随着堆焊速度的增加，晶粒变得细小，先共析铁素体较多的保留了下来。本文还研究了堆焊层与热影响区的组织结构特点，第一与第二层堆焊组织主要为马氏体、铁素体与粒状贝氏体，区别在于第二层堆焊组织铁素体相对粗大一些，第三层堆焊组织基本不受母材影响，组织主要是马氏体与残余奥氏体。从第一层到第三层硬度呈一个下降的趋势。热影响区可以划分为过热区、正火区和部分相变区，不同区域的组织差异较大，过热区的组织以魏氏体为主，正火区的组织主要是细小的铁素体与珠光体，铁素体与细小的珠光体则为部分相变区的主要组织。堆焊工艺参数对焊缝的形状与稀释率的影响规律如下：堆焊电流对熔深的影响最大，堆焊电压对熔宽的影响最大，堆焊速度对熔宽、熔深及堆高的影响都很大。稀释率随堆焊电流与堆焊速度的变化比较明显。同时，随着堆焊电流的增加，熔宽和堆高也会相应的增加；熔深和堆高随电压变化很小，它们之间呈负相关；随着堆焊速度的增加，熔宽、堆高与熔深都会减小。综合工艺参数对堆焊层组织、硬度、稀释率的影响，确定RMD142堆焊层的优化的工艺参数，堆焊电流为450A，堆焊速度为500mm/min；堆焊电压为32V。