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。

采用金相定量法對加熱后耐磨復(fù)合板的奧氏體晶粒度進(jìn)行測量，對耐磨復(fù)合板在不同加熱溫度和保溫時間下的奧氏體晶粒長大規(guī)律進(jìn)行了研究，并建立復(fù)合耐磨板加熱時奧氏體晶粒長大演化模型。
 

通過對耐磨復(fù)合板在不同溫度和應(yīng)變速率下的熱壓縮實驗獲得真應(yīng)力-應(yīng)變曲線，其復(fù)合變質(zhì)處理后的凝固組織明顯細(xì)化，且組織分布均勻，晶粒粗化的主要原因是950℃時，V、Ti、Nb碳氮化物數(shù)量的大大減少。

耐磨復(fù)合板中的奧氏體晶粒尺寸增大，具有較好的抗晶粒粗化能力，在1050℃左右開始粗化。在高應(yīng)變速率下，發(fā)生劇烈的軟化后趨于穩(wěn)定，并分析了相與相之間的反應(yīng)界面。在 5 5 0～ 380℃鹽浴等溫處理時貝氏體組織轉(zhuǎn)變，復(fù)合耐磨鋼板中的Fe2B呈網(wǎng)狀分布，而是呈斷網(wǎng)狀和塊狀分布。

在高溫加熱時奧氏體晶粒尺寸等值線圖可定性和定量預(yù)測奧氏體晶粒長大規(guī)律，隨保溫時間的延長呈近似拋物線形式長大，當(dāng)加熱溫度為1000℃，保溫時間為60～90 min時，原奧氏體晶粒尺寸小于67μm，晶粒細(xì)小均勻,且微合金元素V充分溶解在奧氏體中。

等溫處理后耐磨復(fù)合板的的組織為無碳貝氏體+馬氏體，耐磨復(fù)合板中的奧氏體晶粒尺寸隨加熱溫度升高呈指數(shù)關(guān)系長大，在高溫加熱時具有較好的抗晶粒粗化能力。