该文结合冷轧工作辊的工艺特点和性能要求,通过正交试验法系统地研究了各合金元素及碳化物对硬度的影响,并对合金元素和碳化物进行了优化,研制出了能够用于修复冷轧工作辊的药芯焊丝.在正常合金元素过渡的条件下,熔敷堆焊层远远不能满足冷轧工作辊硬度HRC≥63,以及焊后不产生裂纹的要求.该研究通过加入适当碳化物的形式,系统地研究了各合金元素和碳化物对熔敷金属硬度的影响,并对合金元素和碳化物组分进行了优化,既提高了熔敷金属的硬度,又避免了裂纹的产生.堆焊熔敷金属的硬度、耐磨性、高温硬度等试验结果表明,所研制的药芯焊丝能够满足冷轧工作辊的性能要求.通过对优化理论组分的合金体系冷裂纹、脱渣性的研究,并结合相对应的近似合金体系的CCT和TTT曲线,确定了轧辊实际堆焊时的预热温度为300~350℃和层间温度为250~300℃;通过对优化的合金组分在不同温度下的回火试验,得出了最佳的二次硬化曲线,在560℃回火时硬度达到最大值,为轧辊堆焊后热处理工艺参数提供了可靠的依据;通过选用合适的机加工刀具以及合适的进给量,初步解决了硬度在HRC63以上的硬质合金的加工问题,得到了可靠的操作参数.在焊缝金属细化晶粒方面,适当加入细化晶粒元素变质处理并采用电磁搅拌的工艺,可明显细化晶粒,提高硬度、耐磨性和冲击韧性.通过金相组织、扫描电镜、透射电镜以及能谱分析,确定了优化合金体系的组织为针状马氏体和一部分残余奥氏体的混合物.