通过调整药皮配方获得酸性渣系的焊条，利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、电子探针、粘度仪等仪器研究了含TiO<,2>酸性焊接熔渣的微观结构及特性，提出了含TiO<,2>酸性熔渣的晶体缺陷导电机理和熔渣微观结构理论。含TiO<,2>酸性熔渣由主晶相Fe<,2>MnTi<,3>O<,10>、游离微晶相MnO和FeO、玻璃相基体组成，主晶相的数量决定着熔渣的导电性、脱渣性和熔渣粘度．温度曲线；TiO<,2>晶体造渣过程中氧原子缺失产生晶体缺陷，形成空穴及附加电子作为载流子使焊条套筒或渣壳具有导电性，显著改善了焊条再引弧性。根据熔渣结构理论，提出了改善焊条再引弧性、低空载电压条件下的抗喘息性、脱渣性和降低焊条成本的设计思路及工程措施。 设计焊条药皮合金系，采用焊条电弧焊制备了C-Nb-Ti-V系耐磨堆焊金属，对其组织结构及硬度、耐磨性进行了分析。Ti、Nb为强碳化物形成元素，电弧条件下优先与C结合形成颗粒碳化物，V的碳化物倾向较弱，对基体固溶强化作用较强。C、Ti、Nb、V的恰当配合，能在堆焊金属中形成低碳马氏体上弥散分布大量颗粒碳化物的组织，使堆焊金属具有良好的耐磨性和抗裂性。