盾构机刀盘刀具修复耐磨焊丝选型
在地铁盾构施工中，刀盘刀具磨损严重影响了施工工期和成本。
通过选择合适的堆焊材料，增加了刀盘表面硬度，有效延长了其使用寿命。
盾构刀盘刀具在施工过程中不仅承受着沙砾磨损，还遭受强烈的冲击。这就要求堆焊合金不仅要具有高硬度，还要具有较好的韧性，在反复强烈冲击的情况下不易发生脱落。
堆焊材料选择
铁基堆焊合金性能变化广泛，韧性和耐磨性配合好，能满足不同的需要，而且价格低廉。对于铁基合金来说，c是最重要的元素，c含量在一定范围内，堆焊层硬度和耐磨性随含c量增加而增加，堆焊层的耐冲击性能也随之提高，但c含量太高，堆焊层受到冲击时韧性表现较差，尤其受到较为强烈的冲击时会有开裂和剥落现象。为了防止堆焊层的冲击开裂和剥落，要求限制堆焊层中碳的含量，并利用mo等具有细化晶粒、与碳结合能力强的合金元素来改善堆焊层的综合性能，同时加入ni来提高堆焊层的韧性。为保证堆焊层的耐磨粒磨损性能和耐冲击性能，确定cr-ni-si-mn-mo多元强化合金系作为药芯配方的主要组分。
为保证焊丝力学性能，堆焊药芯焊丝中药芯组成大部分为合金粉末（质量分数75%～80%）。药芯焊丝药芯中含有少量的稳弧剂和造渣剂（质量分数20%～25%），主要是用来保证药芯焊丝的焊接工艺性能，包括焊接电弧的稳定性、焊缝成型、脱渣性、飞溅、焊接烟尘等。
一般来说，堆焊层在满足力学性能要求的前提下，对氮、氢、氧、硫和磷的含量没有特别要求，但出于对工况和焊接工艺方面的要求，要求对焊缝的裂纹进行严格的控制，即堆焊后焊缝表面无裂纹。碱性渣系的飞溅、脱渣性比酸性渣系难于控制，而且酸性渣系的电弧较碱性的稳定，焊缝成型美观。另外，就焊接的发尘量而言，碱性渣系的发尘量和发尘速率均高于酸性渣系。因此在选择渣系的确定为酸性渣系。在药芯焊丝药芯配方设计时，加入的矿物粉主要有金红石、石英、萤石、氧化铁、锆英石、硅灰石。
由盾构刀具的工况可知，刀具既要具备较高硬度以抵御高应力的磨粒磨损，又要有足够的韧性来吸收砂卵石的冲击。所以选择cr-ni-si-mn-mo作为堆焊焊丝的主要成分。焊丝焊前无需预热，焊后不必进行热处理，堆焊层表面无裂纹。
