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Fe-Cr-C系耐磨堆焊合金由于价格低廉、硬度高、综合性能好而广泛应用于机械、矿山、煤矿等严酷的磨损环境。高C含量的Fe-Cr-C合金系在适当的Cr/C比下，可生成初生碳化物M7C3，从而获得优异的耐磨性。但在600℃的高温工况下，堆焊层表面硬度值急剧下降，使Fe-Cr-C系堆焊合金的耐磨性达不到使用要求。因此，如何提高高温环境下堆焊层的综合耐磨性，减少因磨粒磨损造成的损失成为国内外研究的热点问题之一。 为了提高目前堆焊合金的高温磨粒磨损性能，本文首先以Fe-Cr-C堆焊合金成分为基础，通过添加B、Nb、V合金元素设计和制备了一系列细径Fe-Cr-C系药芯焊丝，然后在低碳钢基体上进行CO2气保焊接获得不同成分的堆焊金属。最后，采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、荧光光谱(XRF)、扫描电镜(SEM)以及硬度、磨粒磨损性能测试等手段，研究了不同量的B、Nb、V、Cr合金元素对堆焊合金组织和性能的影响。 研究结果表明:随着B4C添加量的增加，堆焊层微观组织和性能发生显著变化，当硼添加量达到2.0％时，堆焊层表面硬度高达65.2HRC，与不加硼的相比提高了14.2％;堆焊层组织由马氏体+残余奥氏体+ M7C3+Fe2B等硬质相组成;堆焊层的相对耐磨性由不含硼的3.5倍提高到18.0倍。 确定B元素含量为2％基础之上，在Fe-Cr-B-C系耐磨堆焊合金中添加一定量的钨和钼合金元素，研究强碳化物形成元素(Nb、V和Cr)对堆焊合金组织与性能的影响。 当Nb为1.8％时，强碳化物形成元素Nb生成细小的菱形状NbC颗粒硬质相镶嵌在基体中，使组织细化明显且均匀分布。经过600℃高温热处理8h后，硬度值由焊后的62.35HRC，降为53.60HRC，由于形成的NbC硬质相等耐磨骨架的生成，而使耐磨性由1.9提高到2.1倍。 添加2％V后，因形成少量VC使晶粒细化而导致硬度从61.4HRC降低到57.94HRC，但由于组织的细化及均匀分布而使耐磨性由1.7倍提高到5.3倍。 当Cr添加量为18％时，因生成M7C3吸收较多的碳原子，而导致基体碳原子减少，从而使基体变软而使硬度耐磨性降低;当Cr添加量为12％时，基体与M7C3硬质相生成地耐磨骨架而使耐磨性提高。经过600℃高温热处理8h后，由焊后的9.6提高到13.1倍。