采用焊丝和合金粉块氮气保护明弧堆焊方法制备了不同钒含量的Fe-Cr-C-Ti-Zr-V多元合金堆焊层，其组织主要由板条状马氏体、针状马氏体，残余奥氏体和M7C3型碳化物组成，并在马氏体组织间均匀分布着大量钛钒锆的碳氮复合物颗粒。
   随着堆焊层中钒含量的增加，Fe-Cr-C-Ti-Zr-V多元合金堆焊层洛氏硬度在53HRC56HRC之间变化。含钒量为1.0%1.5%的Fe-Cr-C-V-Ti-Zr多元合金堆焊层焊态洛氏硬度值比标准试样DH621堆焊层硬度值低11%，但是其相对耐磨性是标准试样DH621的1.34倍。表明耐磨焊条Fe-Cr-C-V-Ti-Zr多元合金堆焊层中碳化物、碳氮化物硬质颗粒在磨损过程中能起到耐磨骨架的作用，硬质颗粒和基体的良好匹配有效阻碍磨粒对堆焊层的显微切削磨损，从而提高堆焊层的耐磨性。轧辊修复常采用在轧辊表面堆焊硬面合金以提高轧辊的使用寿命,硬面药芯焊丝的应用越来越广泛,亟待开发出具有良好焊接性能和耐高温磨损性能的硬面药芯焊丝。本文针对轧辊堆焊修复的实际需求,开发出了Fe-Cr-C系马氏体不锈钢埋弧硬面药芯焊丝,全面研究微合金元素Nb、V、Ti对马氏体不锈钢堆焊层的硬度及高温耐磨性能的影响。热轧辊等中高碳钢零部件是冶金工业中使用的重要部件,其使用一段时间后,因热疲劳和过度磨损而报废,报废的中高碳钢零部件可以采用堆焊的方式修复以恢复其尺寸及性能。目前,热轧辊等中高碳钢零部件使用的材质正向高Cr、高W等合金化方向发展,而相应的堆焊材料研究却相对滞后,因此,本文以堆焊热轧辊钢为研究对象,研究了不同加Cr和W量对堆焊金属组织与性能的影响。
   本文采用金相显微镜对堆焊金属组织进行了观察,采用洛氏硬度计对堆焊金属的宏观硬度进行了测定,采用纳米压痕仪对堆焊金属的微观硬度进行了测定;通过X-ray衍射分析确定了堆焊金属中的碳化物类型。