碳化钨（WC）陶瓷颗粒具高熔点、高硬度及良好的稳定性，与金属基体的润湿性好等优点，常用作耐磨材料的增强相。利用表面熔覆技术，在零件表面制备一层WC颗粒增强的金属基耐磨涂层，可以有效的抵抗机械磨损，获得好的经济效益。本文在Q235钢基体涂覆以W粉（或WO₃）、石墨、硅铁、Al粉，及铁粉组成的合金粉末，利用氩弧熔覆反应合成WC颗粒增强的铁基熔覆层，分析了熔覆工艺、碳含量对熔覆层组织及性能的影响。合适的钨源与熔覆性能良好的合金粉末是获得原位自生WC颗粒增强铁基熔覆层的关键。利用WO₃、W粉为钨源分别制取熔覆层，研究表明：WO₃高温下易发生汽化，伴随严重的飞溅，熔覆层中W含量低，未生成WC，而形成了Fe₃W₃C复式碳化物，颗粒增强效果不佳，洛氏硬度仅为HRC34.4；采用W粉取代WO₃为钨源，自生WC颗粒均匀的分布在熔覆层中，强化效果明显，洛氏硬度高达HRC67.8。针对W熔点高，导致合金熔体流动性能差，工艺成形差等问题。在熔覆层中添加Al粉，可以起到提高合金液相流动性，改善表面成形的作用。Al粉含量为0.5wt%效果最好，当Al含量过高时（1wt%），熔覆层工艺性能变差、WC析出量减少，并出现聚集生长。熔覆层组织由WC、Fe₃W₃C、合金渗碳体、奥氏体、马氏体、Fe₇C₃、Al₄C₃组成。WC颗粒在合金液W、C原子过饱和区析出，以小平面生长形态生长，形成三角和块状形貌均匀分布在熔覆层中。熔覆工艺及碳含量影响熔覆层相组成及形貌。研究表明：当熔覆电流控制在150¹60A、预置块厚度为2².5mm时，可以获得稀释率小，且成形好的熔覆层；多层熔覆时，后焊层对前道熔覆层有细化晶粒、促进WC析出的作用；合金粉末中碳含量对熔覆层组织及相组成有强烈影响，随着C含量的增加，熔覆层液相停留时间增加，导致WC析出数量增多、相邻WC出现粘结生长为大的WC颗粒。同时，Fe₃W₃C先共晶相的析出得到抑制，熔覆层抗裂性能增强。熔覆层沿厚度方向显微硬度呈抛物线规律分布，显微硬度值可达HV0.21102.2¹863.5，其强化机制为弥散强化、固溶强化。通过湿橡胶摩擦磨损试验后失重对比，熔覆层耐磨性能提高了19倍以上，具有优异的耐摩擦性能，其磨损机制为显微切削与硬质相剥落。