采用钛、铌、钒、硼等铁合金与石墨等材料的混合粉，用TiC，B4C硬质合金与F101，F314等自溶合金制成堆堆焊耐磨钢板以等离子搬运电弧为热源进行了探索性的耐磨堆焊材料的实验研究。通过堆焊时的冶金反应，在堆焊金属中构成了TiC，NbC，VC等碳化物超硬质相，极大的提高了堆焊金属的硬度和耐磨性。实验数据标明，这种堆焊金属的耐磨性均超过国内现在F31，堆667，堆717堆焊材料的耐磨性，为堆焊材料范畴开发新型材料供给了新的途径。

研究了堆焊耐磨钢板焊缝的硬度及碳化物分布，剖析了C、Nb、Ti、V对硬度的影响，优选了一种硬度高、碳化物分布均匀的堆焊焊缝。结果标明，V对提高硬度有明显效果，但其碳化物易沿晶界析出;Ti、Nb促进碳化物均匀分布，但含量过高会构成很多碳化物，反而降低焊缝硬度。

为清晰不同合金元素在复合耐磨板中的效果，设计了12种碱性药皮堆焊焊条，利用光电直读光谱仪、洛氏硬度计对堆焊金属的成分及硬度进行了测验，剖析了C、Ti、Nb、V的合金过渡特点及其对堆焊金属硬度的影响规律。结果标明：C元素过渡动摇较大，Nb、V过渡较安稳，各种元素的过渡相互影响;C、V固溶强化效果大，可以提高堆焊耐磨钢板硬度，而Ti、Nb主要构成碳化物，含量过多时会削弱碳的固溶强化效果，使硬度降低。