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(lái)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。

NM360耐磨鋼板的組織試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)無(wú)論是磨球、鄂額板，還是錘頭等產(chǎn)品，鑄后在大于850℃取出空冷后都可得到以耐磨鋼板為主的組織。金屬薄膜透射電鏡分析表明，該類耐磨板條中存在高密度的位錯(cuò)，板條間含有奧氏體膜。這種奧氏體膜中由于有較高的碳含量，具有高的穩(wěn)定性。正是這種耐磨板的形態(tài)，使該鋼具有良好強(qiáng)韌性配合。
 

NM360耐磨鋼板的力學(xué)性能在處理后的試件上，截取各種性能試樣進(jìn)行測(cè)試，可知，新型耐磨板可在大尺寸范圍內(nèi)獲得較為均勻的力學(xué)性能，不僅具有高強(qiáng)度和硬度，而且還具有較高的韌性。該耐磨鋼板還可通過(guò)碳、硅、錳3元素的合理調(diào)配，獲得不同的強(qiáng)韌性配合，滿足不同的使用工況。

以往NM360耐磨鋼板中，一般不加鎢元素。但加入合金元素鎢后，沿晶界分布的碳化物大量減少，晶內(nèi)針 狀碳化物消失，晶內(nèi)存在大量粒狀碳化物。鎢使得碳化物析出減少并且呈球狀彌散分布于奧氏體晶內(nèi)，有利于提高NM360耐磨鋼板的強(qiáng)度和韌性。

隨著鎢含量增加，NM360耐磨鋼板的強(qiáng)度和韌性增加，當(dāng)鎢的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)1.06%后，由于碳化物析出數(shù)量的增多，導(dǎo)致韌性降低。這是因?yàn)殒u在NM360耐磨板中與碳原子結(jié)合形成短程有序的C一w原子對(duì)鍵絡(luò)結(jié)構(gòu)。

C一w原子鍵比C一Mn和C一Fe原子鍵強(qiáng)，所以NM360耐磨鋼板中加人鎢元素后要形成裂紋，破壞原子鍵所需的能量要大大增加，相應(yīng)的水韌處理NM360耐磨鋼板的韌性和強(qiáng)度也會(huì)得到明顯的提高。