本课题研究了现有气门杆端面强化焊接材料和人工喷焊操作的不足，进行了专用强化焊接合金材料成分和形态设计，力图根据气门实际工作环境的性能要求设计出性价比较好的材料，并提供适合进行自动焊接工艺要求的焊接方法和各项焊接参数。依据热力学和金相学原理，设计出Fe-Ni-Co基材料替代原用Ni60和Stallie1号材料进行试验。试验结果与组织分析表明：Fe-Ni-Co基材料焊后工作面硬度为HRC53－56，结合强度大于30Kg/MM2，焊层组织为固溶强化的奥氏体，其上有弥散分布的C、B化合物强化相。与Ni60不同的是Fe-Ni-Co基提高了材料的抗冲击能力和抗剥落能力，因此Fe-Ni-Co基比Ni60有更好的实用价值，比Stallie1号有更好的性价比。成分优化中，B和Si的含量分别设计为2-2.5％和1-2％，既降低了材料脆性，又保证了与21－4N基材的良好焊接性能。采用氩弧焊和高频焊两种方法进行焊接试验，证明了氩弧焊比高频焊在组织性能及其稳定性、可控制性、经济性等方面有更好的综合特性。在氩弧焊条件下，进行了焊接参数、焊接位置参数，对焊接组织性能、界面过渡区状态、外观效果规律性影响的观察分析，获得了符合自动焊接的工艺参数范围。明确了Fe-Ni-Co基材料符合气门杆端面使用性能的组织特征。