热作模具的工作条件非常苛刻,如果模具钢的性能不匹配,制造的模具容易产生早期失效。为了延长其使用寿命,人们采用堆焊的方法来修复或制造模具。研究表明,钴基合金因其具有较好的韧性和优异的高温性能,非常适合于制作中、小型压力机锻模堆焊材料。本文设计了三种不同含碳量的钴基熔敷金属合金系,采用CaO-CaF2-TiO2碱性渣系并分别压制成钴基焊条。利用光学显微镜、透射电镜、X射线衍射仪、扫描电镜等现代分析测试手段研究了这三种钴基熔敷金属的性能和组织结构,分析了碳含量对钴基熔敷金属硬度、冲击效果、回火稳定性、抗高温氧化性、抗粘着磨损性能以及抗裂性的影响趋势并探讨其微观机理。最后把钴基焊条熔敷金属与市场上广泛应用的RMD248铁基焊条熔敷金属进行了上述性能的对比研究。试验结果表明:(1)钴基堆焊金属当含碳量在0.37%~0.82%范围变化时,随着含碳量的增加,硬度提高,耐磨性变好,热稳定性和抗氧化性变化不大但韧性和抗裂性变差。(2)钴基堆焊金属具有非常优异的常温和高温冲击硬化效应,并随着含碳量的减少,硬化效果越显著。(3)含碳量为0.37%的钴基熔敷金属除了焊态硬度和常温粘着磨损性能不及RMD248铁基熔敷金属外,冲击硬化效果、回火稳定性、抗高温氧化性、抗高温粘着磨损、抗裂性均优于RMD248或者与其相当。(4)经过综合比较得出:含碳量为0.37%的钴基焊条非常适合于修复和制作在600℃以上、压力较小、时间较长工况下的中、小型机锻模,而RMD248铁基焊条适合于修复和制作在600℃以下、工作压力较大、时间较短工况下的热锻模。