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本文以“再制造工程”为背景，针对钢厂轧辊表面磨损严重问题，采用正交试验法在Q235B钢的基体上应用纵向交变磁场作用下的埋弧堆焊技术获得了ZY-YD101N-S合金熔覆层。通过相关性能测试，以及借助现代材料分析手段对合金的组织、组成相及其形成机理进行了研究，同时总结分析了励磁参数对合金组织、性能的影响规律及机理。得出结论如下：在Q235B钢的基体上采用纵向交变磁场作用埋弧堆焊ZY-YD101N-S合金，可以获得冶金结合良好的合金涂层，其硬度与无磁场比普遍有所提高。磁场参数影响合金堆焊层硬度的规律为：峰值电流Ip影响显著，频率f具有一定影响，基值电流Ib几乎无影响。在激磁电流Ip=280A、Ib=100A、磁场频率f=20Hz条件下堆焊时，合金层的硬度最高，耐蚀性能最好。此时，与无磁场合金层相比，腐蚀速率由319.20g/(m2·h)降低到76.36g/(m2·h)。合金层组成相包括：α-Fe、(Cr,Fe)7C3、(Cr,Fe)2C以及(Mn,Fe)3C、Cr3Si和Cr3Ni2相，其不受磁场影响。组织形式为在板条状马氏体的基体上沿马氏体的条状方向分布着细棒状的M2C相、片状的M7C3相。此外还存在个别的粒状非金属复合化合物MO2及M2O3。外加纵向交变磁场对熔池的电磁搅拌作用使合金组织得到明显细化，同时，交变的电磁场引发晶体微观应变，增加亚结构，促进马氏体转变，是提高合金硬度的主要原因。合金成分均匀化和组织细化是提高合金耐腐蚀性能的主要原因。施加交变磁场的合金层，其宏观应力、微观应力均大于无磁场的合金层。在试验条件下，随磁场强度、频率的增加，宏观应力与微观应力均同步增大。主要原因是：组织细化降低了合金的导热性，有助于增大合金的热应力；同时，磁场作用于合金层，有助于增加合金层的应变能，因而进一步增加内应力。