矿用截齿是采煤机上用来割煤、凿岩的刀具。截齿在工作过程中,受到煤层的周期性冲击、剧烈摩擦和挤压以及合金内部交变热应力等多种因素的综合作用,其失效比较严重,必须进行修复或更换。矿用截齿的主要失效形式有:磨损、崩刃、碎裂及断裂,其中磨损失效是截齿失效的最主要形式。因此,提高截齿的耐磨性,延长其使用寿命具有重要意义。本文采用等离子堆焊技术,在中碳低合金钢表面堆焊一层不同质量比的Ni60、WC、Cr3C2和TiC合金粉末,通过实验试图找到强化截齿表面性能的最优合金粉末。使用光学金相显微镜、扫描电子显微镜+能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计对堆焊层进行微观组织结构及硬度分析。使用冲击磨粒磨损实验机对堆焊层的耐磨性能进行了研究,同时利用扫描电镜,对磨损形貌进行观察,研究其磨损机理。结果表明:在显微组织方面,堆焊层中出现了鱼骨状、蜘蛛网状、碎花状组织,此外,四个试样堆焊层熔合层出现大量针状马氏体,并带有少量的奥氏体,3号试样堆焊层的中间层存在较多的奥氏体。XRD分析得出,堆焊层主要由Ni-Cr-Fe奥氏体相,硼化物硬质相CrB、Ni4B,碳化物硬质相WC、W3C、Cr7C3、TiC等组成。TiC密度小,含量较少,堆焊过程中,熔化充分,主要分布在堆焊层表层及中间层,即从堆焊表层向熔合线附近逐渐减少。相比碳化钛,碳化钨、碳化铬的密度较大,在熔合层附近出现没有完全熔化的碳化钨、碳化铬颗粒。显微硬度沿着熔合线至表面方向呈梯度变化,中间层区域的硬度比熔合层附近堆焊层的硬度略有降低,到了表层区域附近硬度有所上升。耐磨性方面,在同种工况条件下对四个试样进行耐磨性实验,结果显示:随着时间的进行,磨损量不断增加。磨损前期质量损失小,中期质量损失大,后期质量损失小,剧烈磨损点均出现在磨损中期。其中1号试样磨损量最大,2号和3号试样磨损量较少,基本一致,耐磨性较强。4号试样磨损量最少,耐磨性最强。通过扫描电子显微镜观察,四个试样堆焊层磨损机制以磨粒磨损、疲劳磨损和粘着磨损为主。此外,磨损过程中试样表面均出现脱落坑、微裂纹、犁沟等磨损缺陷。