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盾构机的刀具由于掘进磨损和承受掘进压力的作用，属于盾构机施工中的易损易耗件，所以应根据施工刀具的使用性能和磨损规律，结合刀具的受力情况和金相分析，总结刀具的失效原因，研制出盾构机的组成配件耐磨堆焊工艺，符合盾构机的耐磨复合板。
从盾构机刀具磨损情况来看，只需要对磨损的刀盘本体和刀具进行焊接修复和更换，即可保证盾构机正常进行下阶段的掘进施工。盾构修复的原则是保证修复后的刀具本体性能不低于原设计制造的水平，保证更换的刀具与出厂配备的刀具性能相匹配。
所以对盾构刀具本体外缘侧板环面采用埋弧堆焊的方式，首先填平一圈凹槽，然后堆焊整个侧板环面，在环面上形成一圈耐磨层，使得刀具本体直径恢复到出厂时的 6240 mm。
刀具外周边缘的倒角磨损采用加焊一圈耐磨钢板的方式对其进行恢复补强。钢圈面与刀盘本体面平齐 ,钢圈与刀具本体焊接采用二氧化碳保护焊，用埋弧堆焊把钢圈与刀具面板之间的缝隙和钢圈与刀具外缘侧板环面之间的凹槽填平。钢圈表面采用二氧化碳保护焊堆焊栅格状的耐磨堆焊层。
NM360耐磨钢板的组织试验发现无论是磨球、鄂额板，还是锤头等产品，铸后在大于850℃取出空冷后都可得到以耐磨钢板为主的组织。金属薄膜透射电镜分析表明，该类耐磨板条中存在高密度的位错，板条间含有奥氏体膜。这种奥氏体膜中由于有较高的碳含量，具有高的稳定性。正是这种耐磨板的形态，使该钢具有良好强韧性配合。
NM360耐磨钢板的力学性能在处理后的试件上，截取各种性能试样进行测试，可知，新型耐磨板可在大尺寸范围内获得较为均匀的力学性能，不仅具有高强度和硬度，而且还具有较高的韧性。该耐磨钢板还可通过碳、硅、锰3元素的合理调配，获得不同的强韧性配合，满足不同的使用工况。
以往NM360耐磨钢板中，一般不加钨元素。但加入合金元素钨后，沿晶界分布的碳化物大量减少，晶内针 状碳化物消失，晶内存在大量粒状碳化物。钨使得碳化物析出减少并且呈球状弥散分布于奥氏体晶内，有利于提高NM360耐磨钢板的强度和韧性。
随着钨含量增加，NM360耐磨钢板的强度和韧性增加，当钨的质量分数超过1.06%后，由于碳化物析出数量的增多，导致韧性降低。这是因为钨在NM360耐磨板中与碳原子结合形成短程有序的C一w原子对键络结构。
C一w原子键比C一Mn和C一Fe原子键强，所以NM360耐磨钢板中加人钨元素后要形成裂纹，破坏原子键所需的能量要大大增加，相应的水韧处理NM360耐磨钢板的韧性和强度也会得到明显的提高。
耐磨钢板、强度高、抗冲击、外观优美，具有高性能、率、高性价比等特性，应用前景广阔。耐磨钢板采用板梁组合整体承载全焊结构，由于使用的板材更薄，为了不降低板材强度和减小变形，尽量采用点焊连接形成空腔，这是耐磨钢板的结构特征和技术关键。
1、提高电弧燃烧的稳定性。无药皮的耐磨钢板不容易引燃电弧。即使引燃了也不能稳定地燃烧。在耐磨钢板药皮中，一般含有钾、钠、钙等电离电位低的物质，这可以提高电弧的稳定性，保证焊接过程持续进行。
2、保护焊接熔池。焊接过程中，空气中的氧、氮及水蒸气浸入焊缝，会给焊缝带来不利的影响。不仅形成气孔，而且还会降低焊缝的机械性能，甚至导致裂纹。而耐磨钢板药皮熔化后，产生的大量气体笼罩着电弧和熔池，会减少熔化的金属和空气的相互作用。焊缝冷却时，熔化后的药皮形成一层熔渣，覆盖在焊缝表面，保护焊缝金属并使之缓慢冷却、减少产生气孔的可能性。
3、为焊缝补充合金元素。由于电弧的高温作用，焊缝金属的合金元素会被蒸发烧损，使焊缝的机械性能降低。因此，必须通过药皮向焊缝加入适当的合金元素，以弥补合金元素的烧损，保证或提高焊缝的机械性能。对有些合金钢的焊接，也需要通过药皮向焊缝渗入合金，使焊缝金属能与母材金属成分相接近，机械性能赶上甚至超过基本金属。
在焊接过程中，有效的防止构件在焊接过程中产生的应力与变形是保证耐磨钢板焊接质量的关键。在焊接过程中将各部件按图纸位置点焊后，确保与图纸尺寸一致，采用对称多层多道焊的焊接方式，保证适当的焊接工艺参数，从而可有效的防止了耐磨钢板焊接变形。
1.很高的耐磨性能：
耐磨钢板耐磨层厚度3-12㎜，耐磨层硬度可以达到HRC58-62，耐磨性能是普通钢板的15-20倍以上，是低合金钢板性能5-10倍以上，是高铬铸铁耐磨性能2-5倍以上，耐磨性远远高于喷焊和热喷涂等方法。
2.较好的冲击性能：
耐磨钢板是双层金属结构，耐磨层和基材之间是冶金结合，结合强度高，可在受冲击的过程中吸收能量，耐磨层不会脱落，可以应用到振动、冲击较强的工况条件下，这一点是铸造耐磨材料和陶瓷材料所不及的。
3.很好的耐温性能：
耐磨钢板合金碳化物在高温下有很强的稳定性能，耐磨钢板可以在500℃内使用，其他特殊要求温度可以定制生产，能够满足1200℃以内条件下使用；陶瓷、聚氨脂、高分子材料等采取粘贴方式耐磨材料无法满足如此高温要求。
4.很好的连接性能：
耐磨钢板基材是普通Q235钢板，保证耐磨钢板具有韧性和塑性，提供抵抗外力的强度，可以采取焊接、塞焊、螺栓连接等多种方式和其他结构进行联系，连接牢固，不容易脱落，连接方式多于其他材料。
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经实验证明，沉淀强化的耐磨板在力学性能方面的显著特点是屈服强度有大幅度提高。例如，经过沉淀强化处理的耐磨板的屈服强度达到480-8l0MPa，屈强比为0.55-0.56；采用钥、钒、铁复合合金化的耐磨板，弥散强化后的屈强比为0.60-0.65。
同时，沉淀强化耐磨板的硬度和冲击韧度也都有所提高。例如，耐磨板沉淀强化后的硬度为230-300 HBw，冲击韧度为140-180，更重要的是上述指标的提高并不带来塑性的显著下降。
耐磨钢板在1100℃水淬后，先在中温区不同温度保温，后在970℃水淬后的性能。随着中温区保温温度的提高和保温时间的延长，钢中碳化物数量增加，沉淀强化效果增强，导致硬度有所提高。
NM360耐磨板的热导率只有碳钢的1/2，即使在900-1000℃高温阶段的热导率也低于碳钢在相同温度的热导率。因此，NM360耐磨板的加热速率，特别是在低温阶段应低于碳钢，以避免铸件内部温度梯度过于陡峭而产生裂纹。
壁厚为40-80mm的铸件在700℃以下的加热速率不应超过100℃/h;壁厚为80-120mm的铸件不应超过75℃/h；壁厚超过120mm的铸件应小于50℃/h。在700℃以上，壁厚小于100mm的铸件可以随炉升温；而壁厚大于100mm的铸件，升温速率不超过100℃/h。
