盾構(gòu)機(jī)的刀具由于掘進(jìn)磨損和承受掘進(jìn)壓力的作用，屬于盾構(gòu)機(jī)施工中的易損易耗件，所以應(yīng)根據(jù)施工刀具的使用性能和磨損規(guī)律，結(jié)合刀具的受力情況和金相分析，總結(jié)刀具的失效原因，研制出盾構(gòu)機(jī)的組成配件耐磨堆焊工藝，符合盾構(gòu)機(jī)的耐磨復(fù)合板。
 

從盾構(gòu)機(jī)刀具磨損情況來看，只需要對(duì)磨損的刀盤本體和刀具進(jìn)行焊接修復(fù)和更換，即可保證盾構(gòu)機(jī)正常進(jìn)行下階段的掘進(jìn)施工。盾構(gòu)修復(fù)的原則是保證修復(fù)后的刀具本體性能不低于原設(shè)計(jì)制造的水平，保證更換的刀具與出廠配備的刀具性能相匹配。

所以對(duì)盾構(gòu)刀具本體外緣側(cè)板環(huán)面采用埋弧堆焊的方式，首先填平一圈凹槽，然后堆焊整個(gè)側(cè)板環(huán)面，在環(huán)面上形成一圈耐磨層，使得刀具本體直徑恢復(fù)到出廠時(shí)的 6240 mm。

刀具外周邊緣的倒角磨損采用加焊一圈耐磨鋼板的方式對(duì)其進(jìn)行恢復(fù)補(bǔ)強(qiáng)。鋼圈面與刀盤本體面平齊 ,鋼圈與刀具本體焊接采用二氧化碳保護(hù)焊，用埋弧堆焊把鋼圈與刀具面板之間的縫隙和鋼圈與刀具外緣側(cè)板環(huán)面之間的凹槽填平。鋼圈表面采用二氧化碳保護(hù)焊堆焊柵格狀的耐磨堆焊層。

復(fù)合耐磨鋼板可以通過激光加工成形，但在這過程中還是會(huì)有很多因素會(huì)影響復(fù)合耐磨板城激光成形的效果，包括輸入的激光能量、彎曲件的幾何尺寸和材料的性能等。它們之間存在密切的關(guān)系。
 

在復(fù)合耐磨鋼板的激光彎曲中，能量效應(yīng)可用材料吸收的能量密度和吸收該能量所用的時(shí)間來表示；而能量密度又取決于材料對(duì)激光的吸收系數(shù)、激光輸出功率及相對(duì)于彎曲件表面的焦距。實(shí)驗(yàn)證明，在輸入總能量一定的前提下，大能量密度的輸入、短時(shí)間的加熱有利于增加復(fù)合耐磨板的彎曲角。

復(fù)合耐磨鋼板的熱物性和力學(xué)性能對(duì)激光彎曲的影響是較為復(fù)雜的，主要將涉及到材料的熱膨脹系數(shù)、比熱容系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)、屈服極限、彈性模量和硬化指數(shù)等參數(shù)。在同樣的工藝條件下，復(fù)合耐磨板的比熱和熱導(dǎo)率越大，則成形工程中的溫度梯度不明顯，產(chǎn)生的彎曲角也越小。

另外，影響復(fù)合耐磨鋼板激光彎曲角的幾何尺寸因素還有彎曲件的寬度和復(fù)合耐磨板材厚度。在特定的工藝條件下，厚度的影響主要體現(xiàn)在彎曲角度上，厚度越大，所獲得的彎曲角越小。但是當(dāng)厚度超過某一極限值時(shí)，復(fù)合耐磨鋼板料將不產(chǎn)生任何塑性彎曲。

耐磨鋼板表面的耐磨性不但具有很好的硬度，同時(shí)也可以加入鎳合金提高其抗腐蝕性，工業(yè)上一般單一的工況很少，多少會(huì)帶有多相性因素，如磨損、腐蝕、高溫、沖擊等，堆焊復(fù)合鋼板的耐磨層的鉻鎳合金，因此其耐磨性好，同時(shí)也有很好的抗腐蝕性。
 

耐磨復(fù)合板合金耐磨層的化學(xué)成分中碳含量達(dá)4～5%，鉻含量高達(dá)25～30%，其金相組織中Cr7C3碳化物的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%以上，宏觀硬度為HRC56～62，碳化鉻的硬度為HV1400～1800。由于碳化物成于磨損方向相垂直分布，即使與同成分和硬度的鑄造合金相比較，耐磨性能提高一倍以上。

采用耐磨復(fù)合板通用的合金體系，具有優(yōu)異的抗磨粒磨損性能，耐磨性大大高于熱處理耐磨鋼、鑄造耐磨鑄鐵，抗磨損能力也大大高于噴焊或熱噴涂方法。由于耐磨復(fù)合板的基板采用塑性很好的低碳鋼板，可在受沖擊的過程中吸收能量，因而具有很強(qiáng)的抗沖擊性能和抗裂性能，可以應(yīng)用到振動(dòng)、沖擊較強(qiáng)的工況條件下。

耐磨復(fù)合板可以制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的板材，重量輕，加工方便靈活，由于采用軟質(zhì)基板，因而可以向內(nèi)冷彎成形，可以用等離子弧、碳弧等熱源切割?？梢云春赋尚?，使現(xiàn)場(chǎng)焊接工作變得省時(shí)、方便。

綜合考慮維修費(fèi)用、備件費(fèi)用和停機(jī)損失，耐磨復(fù)合板制造機(jī)件性能價(jià)格比普通材料高2～3倍。 堆焊是在工件的表面或邊緣進(jìn)行熔敷一層耐磨、耐蝕、耐熱等性能金屬層的焊接工藝。堆焊對(duì)提高零件的使用壽命，合理使用材料，提高產(chǎn)品性能，降低成本有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。