盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)刀具修復(fù)耐磨焊絲選型
在地鐵盾構(gòu)施工中，刀盤(pán)刀具磨損嚴(yán)重影響了施工工期和成本。
通過(guò)選擇合適的堆焊材料，增加了刀盤(pán)表面硬度，有效延長(zhǎng)了其使用壽命。
盾構(gòu)刀盤(pán)刀具在施工過(guò)程中不僅承受著沙礫磨損，還遭受強(qiáng)烈的沖擊。這就要求堆焊合金不僅要具有高硬度，還要具有較好的韌性，在反復(fù)強(qiáng)烈沖擊的情況下不易發(fā)生脫落。
堆焊材料選擇
鐵基堆焊合金性能變化廣泛，韌性和耐磨性配合好，能滿足不同的需要，而且價(jià)格低廉。對(duì)于鐵基合金來(lái)說(shuō)，c是最重要的元素，c含量在一定范圍內(nèi)，堆焊層硬度和耐磨性隨含c量增加而增加，堆焊層的耐沖擊性能也隨之提高，但c含量太高，堆焊層受到?jīng)_擊時(shí)韌性表現(xiàn)較差，尤其受到較為強(qiáng)烈的沖擊時(shí)會(huì)有開(kāi)裂和剝落現(xiàn)象。為了防止堆焊層的沖擊開(kāi)裂和剝落，要求限制堆焊層中碳的含量，并利用mo等具有細(xì)化晶粒、與碳結(jié)合能力強(qiáng)的合金元素來(lái)改善堆焊層的綜合性能，同時(shí)加入ni來(lái)提高堆焊層的韌性。為保證堆焊層的耐磨粒磨損性能和耐沖擊性能，確定cr-ni-si-mn-mo多元強(qiáng)化合金系作為藥芯配方的主要組分。
為保證焊絲力學(xué)性能，堆焊藥芯焊絲中藥芯組成大部分為合金粉末（質(zhì)量分?jǐn)?shù)75%～80%）。藥芯焊絲藥芯中含有少量的穩(wěn)弧劑和造渣劑（質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%～25%），主要是用來(lái)保證藥芯焊絲的焊接工藝性能，包括焊接電弧的穩(wěn)定性、焊縫成型、脫渣性、飛濺、焊接煙塵等。
一般來(lái)說(shuō)，堆焊層在滿足力學(xué)性能要求的前提下，對(duì)氮、氫、氧、硫和磷的含量沒(méi)有特別要求，但出于對(duì)工況和焊接工藝方面的要求，要求對(duì)焊縫的裂紋進(jìn)行嚴(yán)格的控制，即堆焊后焊縫表面無(wú)裂紋。堿性渣系的飛濺、脫渣性比酸性渣系難于控制，而且酸性渣系的電弧較堿性的穩(wěn)定，焊縫成型美觀。另外，就焊接的發(fā)塵量而言，堿性渣系的發(fā)塵量和發(fā)塵速率均高于酸性渣系。因此在選擇渣系的確定為酸性渣系。在藥芯焊絲藥芯配方設(shè)計(jì)時(shí)，加入的礦物粉主要有金紅石、石英、螢石、氧化鐵、鋯英石、硅灰石。
由盾構(gòu)刀具的工況可知，刀具既要具備較高硬度以抵御高應(yīng)力的磨粒磨損，又要有足夠的韌性來(lái)吸收砂卵石的沖擊。所以選擇cr-ni-si-mn-mo作為堆焊焊絲的主要成分。焊絲焊前無(wú)需預(yù)熱，焊后不必進(jìn)行熱處理，堆焊層表面無(wú)裂紋。
