近年来对于低碳环保材料的发展应用已成为一种趋势,而镁合金具有密度小、比强度高等优点,在航空航天、国防军工等领域正在获得越来越广泛的应用。但化学活性高及易氧化等特点,使得镁合金装备在使用过程中容易产生腐蚀、磨损、划伤及裂纹等表面损伤,以堆焊为代表的表面熔覆技术,能够有效地修复镁合金材料表面受损的部分,一般来说,修复后的局部性能会影响材料的整体性能,因此提升修复后材料的局部性能十分重要。已有研究表明,在不改变基材及堆焊技术的前提下,优化焊丝成分及适当的热处理工艺是改善焊后堆焊层组织与性能的重要手段,因此本文以应用较为广泛的Mg-Al-Zn（AZ系）镁合金焊丝为基础,通过改变主合金元素含量及添加Y、Gd、Ce等稀土元素的方式对焊丝进行稀土合金化设计,使用不同成分的焊丝进行表面堆焊,考察主合金元素含量、焊后热处理工艺以及稀土元素添加等对堆焊层组织与性能的影响规律,探究各合金元素及焊后热处理的作用机理,以获得比较理想的AZ焊丝合金成分及热处理工艺制度,改善焊后堆焊层的耐磨性与耐蚀性。本文的主要内容包括:（1）主合金元素Al、Zn、Mn的含量对Mg-Al-Zn系镁合金焊丝焊后堆焊层组织与性能的影响;（2）焊后热处理工艺对Mg-Al-Zn系镁合金焊丝焊后堆焊层组织与性能的影响;（3）稀土元素Y、Ce、Gd对Mg-Al-Zn系镁合金焊丝焊后堆焊层组织与性能的影响。主要结论如下:（1）在本实验的成分范围内,随着Al元素含量由3%增加至9%,堆焊层的硬度和耐磨性能逐渐提高。当Al元素含量为9%时,其宏观硬度最高,为69.0HV,25N载荷下的磨损率最低,为2.14×10-2mm3/m。（2）随着Zn元素含量由0%增加至2%,堆焊层的硬度和耐磨性能逐渐提高,当Zn元素含量为2%时,其宏观硬度最高,为72.1HV,25N载荷下的磨损率最低,为1.80× 10-2mm3/m。（3）Mn元素的添加对堆焊层的力学性能影响不明显,不同Mn元素含量的堆焊层的硬度约为70.0HV,25N载荷下的磨损率约为2.10×10-2mm3/m。（4）焊后热处理（T4、T6）可显著提高堆焊层的摩擦磨损性能,其中,在200℃时效24h后（T6）,堆焊层的耐磨性最佳,其磨损率（100N）由原始状态的4.26× 10-2mm3/m降低至3.49×10-2mm3/m。（5）Y元素的添加提高了堆焊合金的耐磨性能和耐腐蚀性能。随着Y元素含量由0%增加至2%,堆焊层的硬度由69.0HV逐渐降低至51.7HV。耐磨性能逐渐提高,磨损率由4.26×10-2 mm3/m逐渐降低至3.02×10-2 mm3/m。经过4d的浸泡腐蚀实验后,Y元素含量为1%时堆焊层的耐腐蚀性能最佳,与未添加稀土元素的堆焊层相比其总腐蚀速率由2.98 mg·d-1·cm-2降低至0.148 mg·d-1·cm-2。（6）Gd元素的添加提高了堆焊合金的耐磨性能和耐腐蚀性能。添加了 0.5%Gd元素后,堆焊层耐磨性能最佳,此时其磨损率仅为2.74×10-2 mm3/m。Gd元素含量为1%时堆焊层的耐腐蚀性能最佳,其浸泡腐蚀速率为0.209 mg·d-1·cm-2。（7）当Ce元素含量为1.5%时,堆焊层金属的耐磨性能及耐腐蚀性能均较为良好,此时其硬度为63.7HV,磨损率最低,为3.12×1 0-2 mm3/m,总腐蚀速率最低,为0.215 mg·d-1·cm-2。（8）对比稀土元素Y、Gd、Ce添加对堆焊层性能的影响,添加了 0.5%Gd元素的焊丝焊后堆焊层的耐磨性能最佳,与传统AZ91焊丝相比磨损率降低了 35.7%。添加了 1%Y元素堆焊层耐腐蚀性能最佳,与传统AZ91焊丝相比浸泡腐蚀速率降低了 95.0%。