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本文选取低碳钢带做外皮，以石墨、高碳铬铁合金粉、Cr3C2粉、钼铁合金粉、铌铁合金粉、TiC粉作药芯制成四种不同配比的焊丝，在Q235钢板上明弧堆焊并制备适用于中速磨煤机磨辊修复的四种Fe-Cr-C系堆焊层（记做1号、2号、3号、4号），对比样为商用焊丝所制备的0号堆焊层。对5种堆焊层进行硬度、滑动磨损和高温氧化性能试验，通过OM、SEM、EDS、XRD等方法对金相组织、碳化物结构、磨损表面形貌、氧化层结构等进行检测与分析。结果表明，堆焊层组织主要包括初生碳化物(Fe,Cr)7C3、马氏体M和残余奥氏体γ；4、3、1、2、0号堆焊层中的初生碳化物(Fe,Cr)7C3数量依次减少，晶粒尺寸逐渐增加。五种堆焊层都表现出较高的硬度，其中4号的HRC硬度可达62。滑动磨损试验表明，在100N，200r/min的条件下，经过1小时的磨损，0、1、2、3、4号堆焊层的磨损量分别为0.0111g、0.0112g、0.0114g、0.0086g、0.0067g；磨损机理主要为显微切削、微观犁沟和碳化物断裂。在同一转速下，随载荷的增加，堆焊层的磨损量增加；在相同载荷下，随转速的增大，磨损量增大，除了显微切削、微观犁沟和碳化物断裂外，还出现氧化磨损、黏着磨损的磨损形式。在800℃下，经过100h的高温氧化试验后，堆焊层表现出较好的抗高温氧化性能，0、1、2、3、4号堆焊层的抗高温氧化能力分别是Q235钢的5、6、8、9、10倍；氧化表面主要生成Cr203和Fe2O3氧化膜，4号的氧化膜成尖晶石状，较致密且较完整，氧化膜中Cr含量较高；3号生成的氧化膜与4号相似，但空隙较多，氧化膜中的铬含量低；0、1、2号的氧化膜较疏松，含铁的氧化物较多。五种堆焊层中无论是显微组织结构、硬度、抗磨损能力还是抗高温氧化性能，4号堆焊层都表现出较好的效果。