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Fe-Cr-C系高铬铸铁作为一种重要的耐磨堆焊材料,堆焊合金显微组织中存在硬度很高的初生碳化物M7C3作为主要的硬质相和耐磨相,配合具有较好性能的过共晶组织以达到良好的耐磨性能,但其耐磨机理尚需要进一步的研究。本文实验所用焊丝为四种不同成分的Fe-Cr-C系高铬铸铁药芯焊丝,其中两种自制药芯焊丝,两种为市售的药芯焊丝。采用明弧堆焊的方法制备出相应的耐磨堆焊熔敷金属层,利用光学显微镜(OM),X射线衍射分析(XRD)及扫描电镜(SEM)等现代分析手段对焊丝熔敷金属层进行组织表征和物相分析,并对堆焊合金层进行硬度和耐磨性测试。对比所得试验结果并探讨熔敷金属层的化学成分、微观组织结构以及硬度对材料耐磨性的影响,并对材料的耐磨机理进行了分析研究。选用合适的焊接参数和工艺,选出施焊后能得到耐磨性最好的熔敷金属的药芯焊丝,为药芯焊丝的进-步发展提供一定的依据。结果表明：两种自制药芯焊丝中,添加TiB：的堆焊合金耐磨性比未添加TiB2的合金层有所提高,但耐磨性提高程度有限；而英国的药芯焊丝和德国的药芯焊丝均具有较高的耐磨性,其中英国的药芯焊丝的耐磨性最高。单一的Cr元素或C元素的含量变化和合金层耐磨性的变化没有明显的线性关系。而随着Cr/C比值的增加,堆焊合金的耐磨性增加。添加TiB2后,能够提高材料表面合金的耐磨性,但是耐磨程度提高有限。高铬铸铁堆焊合金熔敷金属层组成物相主要包括a-Fe,Fe3C, M7C3,基体组织都是马氏体(M)和少量残余奥氏体,基体上分布着大量的初生碳化物和共晶碳化物。添加TiB2,形成的TiC-TiB2复合化合物,弥散分布于初生碳化物与基体上,起到提高材料的耐磨性的作用；同时使碳化物的尺寸变小,数量增多,增加M7C3碳化物含量,也起到提高堆焊合金层耐磨性的作用。随着初生碳化物显微硬度和基体显微硬度比值的增加堆焊合金耐磨性显著提高。堆焊合金洛氏硬度值高,并不代表着合金层的耐磨性高。D-1～D-4耐磨性依次增加,但D-4的硬度并非最高,比D-2硬度值低11.13。