合金粉块碳弧堆焊是一种低成本,高效率的堆焊方法,但存在堆焊层成形不良的问题。硼和硅可使合金具有自熔性,有助于改善堆焊层成形并提高耐磨性。本文通过向Fe-Cr-C合金中添加硼铁和硅铁,从铺展性、表面平整度、表面缺陷情况和边缘平直度等四个方面分析研究了硼和硅对成形的影响规律。研究表明:向合金中单独加入适量硼铁和硅铁或联合加入硼铁和硅铁都可有效改善堆焊层成形。随合金中硼、硅含量增加,堆焊层铺展性提高,能与母材润湿良好,表面趋于平整,边界趋于平直,但过高的硼、硅含量下堆焊层易产生裂纹。本文又通过磨粒磨损试验、硬度测试、磨损形貌分析、金相观察、显微硬度测试、扫描电镜能谱分析和X射线衍射物相分析研究了硼和硅对堆焊层组织与耐磨性的影响规律。结果表明:向合金中加入适量的硼可以显著提高堆焊层耐磨性,随着硼含量的增加,组织中硬质相数量增多,颗粒细化,分布弥散,且硬质相硬度提高,因此堆焊层硬度持续增加,耐磨粒磨损性能随之提高;但硼加入过多会形成网状组织,增大组织脆性,在磨损时脆性剥落情况加重,导致耐磨性下降。向合金中添加少量的硅可起到一定的固溶强化作用,在一定程度上提高耐磨性;但是随着合金硅含量增加组织脆性增大,裂纹和破碎剥落倾向加剧,耐磨性急剧下降。向合金中同时加入硼和硅对耐磨性的影响与单独加硼、硅的规律相似。综合成形与耐磨性来看,向合金中单独加入4.11%硼,或同时加入4.11%硼、3.86%硅时,可使堆焊层兼具良好的成形与耐磨性。