表面熔覆作为一种表面强化技术，可以通过原位合成增强相或在基体表面添加强化颗粒赋予基体不具有的特殊性能。Fe₂B是一种低成本高性能的强化相，目前，国内外多采用渗硼、激光熔覆等技术制备铁基Fe₂B强化表面层，采用工艺简单、费用低的氩弧熔覆技术来制备Fe₂B强化表面层的研究还很少。本文以工业生产中常用的硼铁和CaB₆粉末作为Fe₂B强化相中B元素的来源，将其预敷在Q235钢基体上，通过改变TIG熔覆主要工艺参数电弧电流和行走速度制备不同B含量的Fe₂B强化铁基表面层，系统研究了工艺参数对熔覆层宏观形貌、微观组织及性能的影响规律。主要试验结果如下：①改变电弧电流或行走速度可分别获得亚共晶、共晶及过共晶组织的TIG熔覆层，过共晶熔覆区组织为初晶Fe₂B相和共晶物（共晶Fe₂B+铁素体+马氏体）组成；共晶熔覆区组织为鱼骨状、层片状或蜂窝状的共晶Fe₂B+铁素体+马氏体混合物；亚共晶熔覆区组织为树枝晶形态的奥氏体转变产物--铁素体+马氏体及其周围的层片状和鱼骨状的共晶物。②熔覆区组织为共晶或过共晶时，在熔覆区和熔合线之间出现宽度约为0.1mm⁰.3mm的过渡区，其组织组成为共晶+亚共晶混合组织或亚共晶组织，这是由于从熔合线到熔覆区B元素不断增多形成的。③高硬度的Fe₂B相显著提高了熔覆层的显微硬度和耐磨粒磨损性能。随着电弧电流减小或行走速度提高，熔覆区显微硬度逐渐增大，相对耐磨性逐渐提高。预敷硼铁粉末时，平均显微硬度可达1274.1HV，最高显微硬度为1813.7HV，最大相对耐磨性3.1；预敷CaB₆粉末时，平均显微硬度高达1512.8HV，最大显微硬度为1764.0HV，最大相对耐磨性4.95，与Q235钢基体相比，硬度和耐磨性明显提高。熔覆层的磨料磨损以显微切削和多次塑变引起的剥落为主，初晶Fe₂B硬质相可以作为耐磨骨架，抵抗磨粒对基体的磨损。④预敷硼铁粉末和CaB₆粉末均可获得Fe₂B强化表面层，但预敷熔点较低的硼铁粉末可在较低热输入下获得过共晶熔覆区，而预敷CaB₆粉末的表面层的显微硬度和相对耐磨性略优于预敷硼铁粉末的表面层。