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Fe-Cr-C系堆焊合金广泛应用于冶金、矿山、水泥、工程机械等领域,是一种重要的耐磨材料。由于药芯焊丝便于调节堆焊合金的化学成分和显微组织,同时具有较高的熔敷效率,Fe-Cr-C系堆焊药芯焊丝被广泛应用于此类耐磨材料的堆焊。本课题采用自制的Fe-Cr-C系药芯焊丝,通过添加不同含量的TiB2、Nb并调节堆焊合金的Cr/C,制备出多种药芯焊丝。采用明弧焊的方法在Q235的碳钢上堆焊,制备相应的耐磨堆焊合金。通过金相显微镜(OM)、扫描电镜SEM、XRD物相测定等方法对堆焊合金进行组织表征和物相分析。利用洛氏硬度计、显微硬度计和磨料磨损实验机测试堆焊合金的硬度和耐磨性。试验研究TiB2、Nb以及Cr/C的变化对Fe-Cr-C系耐磨堆焊金属组织和性能的影响规律,为提高此类堆焊合金的耐磨性,制作高耐磨性的药芯焊丝提供有价值的理论指导。试验研究结果表明：堆焊合金显微组织主要是初生碳化物、共晶碳化物、基体以及合金碳化物组织,基体组织主要是马氏体和残余奥氏体。α-Fe、γ-Fe, TiC,NbC, Fe3C,M7C3,M6C23为耐磨堆焊合金的主要物相。高铬铸铁耐磨堆焊药芯焊丝中加入TiB2后,在堆焊合金中形成了合金碳化物TiC,弥散分布的TiC,使初生碳化物细化分布均匀。合金碳化物TiC提高了堆焊合金的宏观硬度和显微硬度,且随着TiB2的加入堆焊合金的耐磨性逐渐增加。药芯焊丝中添加TiB2和Nb,堆焊合金中形成了新的合金碳化物TiC-NbC,NbC以TiC为核心生长,最后形成碳化物TiC-NbC。添加TiB2和Nb后堆焊合金的晶粒细化,残余奥氏体增多。添加TiB2和Nb的堆焊合金的洛氏硬度没有明显的变化规律,基体的显微硬度有所提高。添加TiB2和Nb的堆焊合金耐磨性显著提高。添加2%TiB2和5%Nb的堆焊合金的耐磨性最高。Cr/C较高的耐磨堆焊合金初生碳化物尺寸较为细小,分布更为均匀,而Cr/C较低的耐磨堆焊合金初生碳化物尺寸较大,分布较为集中。Cr/C较低的堆焊合金显微组织中出现了贫Cr区,其硬度和耐磨性相对Cr/C较高的堆焊合金有所下降。