本发明公开一种超高含量铌强韧化堆焊用自保护药芯焊丝及其制备方法,以低碳钢带为外皮,药芯成分包括如下质量百分含量的组分:50~56wt%的高碳铬铁,32~38wt%的铌铁,1~2wt%的石墨,1~4wt%的铝镁合金,3~8wt%的硅锰合金,余量为铁粉,其中所述石墨、铝镁合金及硅锰合金分别以至少两种不同粒度组合而成。本发明提供的焊丝,通过添加不同粒度的药芯组分,保证了良好的焊接工艺性能,并通过在药芯中加入大量的Nb,促使高铬铸铁过共晶组织向亚共晶转变,堆焊层韧性得以明显改善,硬度高,耐磨性极佳,且焊接工艺性能良好,熔敷效率高,多层焊无需清渣。