Fe基非晶合金具有独特而优异的性能，如高强度、高硬度和良好的抗蚀性能，使得其在耐磨耐蚀表面涂层的应用上具有很大的应用潜力，近年来这种非晶涂层已经成为非晶合金研究中的热点之一。然而出于受到非晶形成能力的限制，Fe基非晶合金涂层的制备主要采用热喷涂技术，在堆焊中的应用和研究很少，Fe基块体非晶合金的发现为突破这一局面提供了新的机遇。本文对Fe基非晶、纳米晶焊丝的制备技术进行开发和研究，同时对Fe基非晶、纳米晶焊丝的堆焊层组织和性能进行了实验研究，目的是为开发出能工程应用的Fe基非晶、纳米晶堆焊焊丝奠定基础。 本文研制了一台能够用于制备Fe基非晶、纳米晶合金实心焊丝的线村垂直连铸实验装置，并对线材垂直连铸的工艺和凝固机理进行了初步研究，成功制备出Co68.15Fe4.35Si12.5B15连铸棒材，为进一步制备Fe基非晶、纳米晶实心焊丝奠定了基础；本文采用块体非晶成分Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2合金棒作为填充材料，手工钨极氩弧焊作为堆焊方法，研究了堆焊层的组织和性能，结果表明，在堆焊层中出现了胞状特征的α-Fe纳米晶/非晶组织，该组织的热稳定性很好，在973K退火条件下不存在明显长大。这种组织的存在使堆焊层具有高达HV1100的显微维氏硬度，而且硬度分布比较均匀。Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2合金具有很大的非晶形成能力是在普通的堆焊条件下产生这种组织的原因，说明通过合理的成分设计和工艺控制得到非晶堆焊层具有可能；本文对直接混粉法制备的Fe-Cr-W-B系药芯焊丝的堆焊层组织和性能进行了研究，结果发现，堆焊层显微组织是类似粒状贝氏体形貌的晶态组织，具有很高硬度，表面平均显微维氏硬度高于HV1200。通过TEM和SEM研究表明，在某些局部区域存在细小(300nm)的晶粒组织和非晶态结构，合金成分中的过渡族元素W、Cr、Fe在堆焊层各相中发生了极大的过饱和固溶，这两个因素导致了堆焊层的高硬度，使其可能具有很高的耐磨性。