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针对材料表面耐磨耐腐蚀性能要求,将铁基非晶合金的性能优势与表面堆焊技术结合起来,以期制备一种性能优良的铁基非晶/纳米晶复合涂层。研究中优选非晶合金,成功制备了一种铁基非晶堆焊焊条,采用手工电弧堆焊方法、优化堆焊工艺参数,在Q235钢上成功制备厚度约为5mm的铁基非晶/纳米晶堆焊层。通过光学显微镜(OM),X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),差示扫描量热法(DSC)等方法研究了复合堆焊层的组织结构特征、热稳定性能和晶化特征；采用硬度测试、磨损试验、电化学试验研究了堆焊层耐磨耐蚀性能,并探讨了不同热处理温度下铁基非晶/纳米晶复合涂层的结构、组织和性能的变化规律。主要研究结果如下：优选非晶合金Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2(原子百分数)作为焊芯,采用低氢钠型药皮,药皮重量系数Kb=0.6,制备了一种直径为5mm的铁基非晶堆焊焊条。采用电弧堆焊方法制备的非晶/纳米晶复合堆焊层,与基材形成了良好的冶金结合,无气孔、裂纹等缺陷；当堆焊电流为150A时,涂层中非晶相的含量最高可达47.44%,晶化相主要有Fe3B, Cr23C6, Y4Cs,纳米晶粒尺寸为15-40nnm；堆焊层具有较好的热稳定性,在10K/min加热速率下晶化温度高达619℃,非晶/纳米晶复合涂层的晶化激活能高达107.5kJ/moo1；随着堆焊电流增加到160A,堆焊层中非晶相的含量降低为41.16%,晶化温度降低为549℃,纳米晶粒有所长大,晶化激活能也降低至58kJ/mol。铁基非晶/纳米晶复合堆焊层经不同温度热处理后,组织结构发生改变,主要的晶化析出相有Fe3B, Cr23C6, FeCrMo和Fe23(C,B)6。150A堆焊层分别经550℃、600℃、650℃、700℃热处理后,其晶化相的比例分别为60.61%、73.30%、84.53%、91.0%；160A堆焊层分别经560℃、580℃、600℃、620℃热处理后晶化相的比例为63.94%、75.85%、85.48%、100%；两种工艺下的堆焊层晶化程度及析出晶化相的晶粒尺寸随着热处理温度升高而增加。利用电弧堆焊方法制备的150A堆焊层的显微硬度可达1226HV1,160A堆焊层的硬度降低至806HV1。试验表明：150A堆焊层的耐磨性和耐蚀性能均优于160A堆焊层,且优于Q235钢；在3.5%NaCl溶液中两组堆焊层均具有较高的自腐蚀电位,具有优良的耐腐蚀性能,对基材有保护作用。经不同温度热处理之后,150A堆焊层硬度变化程度不大,160A硬度有所增加,但硬度、耐腐蚀性能及耐磨性的变化与非晶／纳米晶的比例不是成简单的线性关系。