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旋耕刀工作时长期承受土壤中砂石、秸秆、杂草等的频繁冲击与磨损,极易因磨损而失效。旋耕刀的频繁失效不仅严重影响机具的作业效率和作业质量,而且频繁更换旋耕刀还会增加作业成本、延误农时。为提高旋耕刀的耐磨性,本课题以Fe-Cr-C-V合金粉末为堆焊材料,利用等离子堆焊技术在旋耕刀刃部制备Fe-Cr-C-V耐磨堆焊层,并对Fe-Cr-C-V堆焊层的组织和性能进行研究,主要内容如下:以FJ-19粉末和FeV80粉末为堆焊材料,采用等离子堆焊技术在65Mn钢表面制备Fe-Cr-C-V堆焊层。以堆焊层磨损质量为评价指标,采用单因素试验优化FJ-19和FeV80的配比,确定了FJ-19和FeV80的最佳配比为7:1（V元素质量分数为10%）;以堆焊层磨损质量为评价指标,采用正交试验分析了堆焊参数对磨损质量的显著性水平（堆焊电流>堆焊距离>堆焊速度>输粉速率）,优化了等离子堆焊工艺参数（堆焊电流55 A,堆焊距离5 mm,堆焊速度16 cm/min,输粉速率15 g/min）。利用优化的等离子堆焊工艺参数,采用等离子堆焊机制备了FJ-19堆焊层和Fe-Cr-C-V堆焊层。采用金相显微镜、扫描电镜、EDS能谱仪、X射线衍射仪对比分析了堆焊层的显微组织和物相。结果表明,与FJ-19堆焊层相比,Fe-Cr-C-V堆焊层中M7C3和Fe-Cr固溶体含量增大,且出现了原位形成的VC相;Fe-Cr-C-V堆焊层晶粒细小,呈弥散分布。采用显微硬度仪、往复式摩擦磨损试验机、冲击试验机对比分析了普通热处理（840℃淬火、400℃回火）65Mn钢、FJ-19堆焊层和Fe-Cr-C-V堆焊层的硬度、摩擦系数、磨损质量和冲击韧性。结果表明,Fe-Cr-C-V堆焊层的显微硬度平均值高达HV0.5810(65Mn钢为HV0.5460,FJ-19堆焊层为HV0.5710);Fe-Cr-C-V堆焊层的摩擦系数仅为0.52（65Mn钢为0.75,FJ-19堆焊层为0.55）;与65Mn钢对比,Fe-Cr-C-V堆焊层的磨损质量降低了约2/3;与FJ-19堆焊层相比,Fe-Cr-C-V堆焊层的磨损质量降低了11%,冲击韧性提高了21%（FJ-19堆焊层为6.2 J/cm2,Fe-Cr-C-V堆焊层为7.5 J/cm2）。将Fe-Cr-C-V等离子堆焊层强化的旋耕刀和市售65Mn旋耕刀进行田间对比试验,作业面积23.3 hm2。结果表明,65Mn旋耕刀磨损明显,犁沟较深,刀刃钝化严重,平均磨损质量为60 g;而Fe-Cr-C-V等离子堆焊层强化的旋耕刀表面光洁、平整,未出现严重磨损及堆焊层脱落现象,平均磨损质量仅为32 g。