贝氏体钢由于具有优良的综合力学性能而被广泛地于船舶、桥梁、建材等领域。然而,许多贝氏体钢为合金钢,整体制造价格较高,且在工程机械领域,许多零部件仅要求其表面具有较高性能,如果通过堆焊技术在零部件表面获得贝氏体组织,不仅降低成本,而且可以提高其使用性能,对促进贝氏体钢的广泛应用具有重要意义。本文自行研制了六种不同碳含量(中低碳、高碳)的贝氏体药芯焊丝。通过埋弧堆焊的方法制备了六组堆焊合金。分析了不同碳含量堆焊合金的显微组织、物相组成以及耐磨性和冲击韧性,并结合实际工况,分析了堆焊合金长时间承受高载荷磨损后组织与性能的变化。不同碳含量的堆焊合金显微组织由先共析铁素体、贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成,从中低碳到高碳呈现规律性的变化。在中低碳堆焊合金中,当碳含量为0.29wt.%时,组织主要为粒状贝氏体/板条马氏体复相组织;在高碳堆焊合金中,当碳含量为0.54wt.%时,组织主要为准下贝氏体/针片状马氏体复相组织,此两种堆焊合金的综合力学性能在同组碳含量堆焊合金中均达到最佳。对显微组织和综合力学性能最佳的两组堆焊合金进行的高载荷磨损试验表明,堆焊合金磨损表面及近表面均发生γ-Fe向α-Fe的转变,即残余奥氏体应变诱导形成马氏体,使得表面和近表面的硬度显著升高,耐磨性增强。