本文设计了冲击硬化试验机并研究了适用于冲击磨损下的堆焊材料。利用功能转化原理设计并制作了可调落锤重量冲击硬化试验机,冲击后在销盘磨损试验机上进行磨损试验,二者顺序试验评定堆焊层冲击磨损性能。据此对自行配制的堆焊焊条的加工硬化效果及其耐磨性进行了初步研究。焊条药皮配方选取Fe-C-Mn-Cr合金系,配以H08A焊芯进行焊条电弧堆焊。首先研究了C、Cr和Mn对堆焊层成分、组织和性能的影响规律,选择出较佳元素范围。然后通过正交试验研究了合金元素对堆焊层组织和性能的综合影响规律,得出最佳焊条药皮配方。对堆焊合金研究表明,最优组合配方在焊态硬度、冲击后硬度、硬度差及冲击后耐磨性等方面优于常用的高锰钢。其堆焊层的焊态硬度为HRC38.5,冲击后硬度HRC59.0,硬度差HRC20.5,磨损量49.3mg。与高锰钢相比,焊态硬度提高约51%,冲击后硬度提高约34%,磨损量降低约43%。该堆焊层金属具有优良的加工硬化效果及耐磨损性。