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磨损作为机械失效的主要形式,会减少机械设备的使用寿命,增加机械工程中事故产生的风险,因此提高材料表面的耐磨性能很有必要。本文利用埋弧焊机采用明弧堆焊的方法制备Fe-Cr-C-B-W系耐磨堆焊合金,通过改变药芯焊丝中Cr、W、B元素含量来探究三种元素对堆焊合金硬质相、硬度和耐磨性能的影响规律,探究堆焊层耐磨机理。确定出Fe-Cr-C-B-W堆焊合金最佳合金元素含量使堆焊层耐磨性能达到最佳,研制出性能优良的自保护耐磨堆焊药芯焊丝。在Cr元素添加量为15%至35%时,焊缝成型性好,焊接过程中电弧稳定。当W元素的添加量为22%时,焊接过程中会产生较多的烟尘,飞溅并且伴有断弧现象。在B元素添加量为6%至8%时,药芯焊丝中加入的硼铁可以增强熔敷金属流动性促进焊缝成型。当B元素添加量为12%时,焊接过程中会产生夹渣现象。通过XRD衍射图谱结合SEM、EDS分析,在堆焊层金属中Cr元素质量分数为12.16%时,堆焊层主要含铬硬质相为（Cr,Fe）7C3、Cr7C3、Cr23C6。当堆焊层W含量为6.22%时,堆焊层含钨硬质相有Fe WB、Fe W3C、W2C。当堆焊层B含量为1.96%时,生成的含硼硬质相有Fe WB、Fe23（C,B）6、CrB。通过观察堆焊层金相组织形貌和扫描组织形貌,确定增加Cr、W、B三种元素的含量都可以促进减小奥氏体晶粒,增多共晶组织,Cr、W为铁素体形成元素,可以缩小奥氏体相区,增大铁素体相区。通过硬度实验和耐磨性实验,证明在单一改变Cr、W、B三种元素其中一种含量的情况下,确定堆焊层金属中Cr元素质量分数在12.16%时堆焊层耐磨性能达到最佳,W元素含量在5.36%时堆焊层耐磨性能达到最佳,B元素含量在1.96%时堆焊层耐磨性能达到最佳。当堆焊层金属中W元素质量分数为6.22%时,引起堆焊层的淬硬性增加,在磨损过程中硬质相易脱落,导致耐磨性能稍有下降。堆焊层金属中B元素质量分数为2.28%时,部分B元素分布在晶界中,导致堆焊层金属脆化,虽然堆焊层金属的硬度提高,但堆焊层金属的耐磨性能下降。通过L9（34）正交实验确认Cr、W、B三种元素对堆焊层耐磨性能影响由大到小依次为Cr、W、B,Fe-Cr-C-B-W堆焊层金属中最佳元素质量分数为C1.52%,Cr11.57%,W4.88%,B1.87%,此时堆焊层的磨损量为0.2847g,堆焊层的耐磨性能达到最佳。