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从模具、冶金行业的机械设备的破坏实例发现，提高工件的耐磨、耐蚀性能是提高其寿命的重要途径之一，而表面喷焊耐磨层是现阶段的研究重点。本文利用正交试验探究喷焊工艺参数对喷焊层影响规律；并探究WC含量变化对碳化物复合喷焊层的组织与性能的影响，分析合金元素对喷焊层的强化机制影响规律。研究发现，喷焊质能量越大，喷焊层稀释率越大，质能量处于110~133J/g时，可以获得良好的喷焊层成型；喷焊速度νg为80~120mm/min时，随喷焊质能量增大，喷焊层微观组织发生变化：①富W相中Co6W6C、Fe6W6C相逐渐消失。第②WC溶解程度增大，碳化物析出相M23C6成为主要析出强化相。③喷焊层中基体铁元素溶解量增大，促进定向生长的Laves相析出，Laves相的主要相为Fe2Si；利用正交试验法，探究喷焊层耐磨性能，硬度，稀释率主次影响因素，为获得喷焊层良好的耐磨性，优化后的最佳工艺为喷焊电流为60A，送粉流量为23.5g/min，νg为80mm/min。WC含量少时，喷焊层熔体先固溶析出，随后晶内共晶析出，喷焊层组织为细小枝晶状组织，密集排列。WC含量增加后，WC作为形核质点，异质形核结晶比例增大，晶外析出增多；基体相逐渐呈花簇状析出，并在相界处析出共晶相。由XRD分析得到喷焊层组织为基体固溶体+共晶析出相+富W相，基体固溶体主要是Co3Fe7、CoFe、FeNi，Ni-Cr-Fe。随WC含量增加，喷焊层中出现M23C6、MC、M12C、Fe23(C,B)6、Cr3Si型强化相，并且析出比例增大，富W相的主要组成相由Co6W6C变为WC；固溶处理使共晶析出相回溶，富W相碎化；800℃×4h时效后，富W相弥散程度更高，共晶析出相在相界处不连续析出。喷焊层通过固溶强化与沉淀强化相结合的方式提高喷焊层耐磨性能，固溶强化主要由于过饱和的αCo固溶体，W溶入强化了αCo固溶体。而共晶析出的碳化物，硅化物是喷焊层主要强化相；富W相形态与该相中W含量有关，随着W含量增大，呈无定型→花纹状→星形分布→多棱块状演变。富W相组成与结晶区域可用C的含量有关。W含量在39%~53%时，可获得花纹状或星形富W相均匀分布， WC为30、40%的喷焊层磨损性能优于其他喷焊层；随WC含量增加，喷焊层耐磨性能显著提高，喷焊层与磨环的磨损主要为粘着磨损，并存在少数磨粒磨损。