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随着工业技术的发展进步，对提高钢材使用寿命、节省钢材的消耗提出了很高的要求。而磨损是材料消耗的主要形式，本课题针对提高钢材表面耐磨性、延长使用寿命，对制备耐磨复合钢板进行了研究。利用等离子喷焊技术，在Q345钢材表面喷焊不同的混合粉末喷焊层，混合粉末是以Ni60A为基，加入不同比例的Ni包WC粉末。为了分析混合粉末喷焊层的组织，使用光学显微镜和扫描电子显微镜观察微观组织，能谱与XRD衍射分析喷焊层的物相成分。测量等离子喷焊层的显微硬度与耐磨性，研究添加不同含量Ni包WC对力学性能的影响。研究喷焊工艺参数对喷焊层成形与组织的影响，对等离子喷焊工艺参数进行了优化，分析了喷焊层中的缺陷形式。在微观组织与成分分析方面，喷焊层内部未熔化的WC颗粒随着Ni包WC含量的增加而增加，WC颗粒被Ni基相所包裹。Ni60A与Ni包WC混合粉末中含有Cr、B、C、W等元素，这些元素在等离子喷焊层内部形成多种硬质相，如WC、W3C、Cr7C3、Cr23C6、Cr3C2、CrB等等，显著提高了喷焊层的硬度与耐磨性。喷焊层性能分析结果显示，与基材相比，等离子喷焊层的硬度与耐磨性都有显著的提高，显微硬度随着Ni包WC含量的增加，总体呈上升趋势，硬度值以Ni+45%WC喷焊层最高（901.49HV）。耐磨性分析结果表明，硬质WC颗粒的增加显著提高了喷焊层的耐磨性，同时过量的WC颗粒也会导致喷焊层的脆性增加。喷焊电流与送粉速率的改变会对喷焊层外观成形产生影响。喷焊层的组织与性能也会产生变化。使用正交数据优化方法，对喷焊电流、喷焊速度、送粉速率三个因素进行优化，优化结果表明送粉速率对等离子喷焊层的硬度指标影响最大，得到最佳的工艺参数为：喷焊电流60A、喷焊速度50mm/min、送粉速率24g/min。最后将最佳的粉末配比使用最优的喷焊参数应用于实际工程当中，成功在42CrMo石油钻杆表面喷焊耐磨层，使本课题的研究成果有了实际的应用。通过对喷焊层中存在的缺陷进行分析，发现喷焊层缺陷形式主要有气孔、熔合不良、氧化物夹杂和裂纹。分析了缺陷产生原因并提出改善措施。