盾構(gòu)機的刀具由于掘進磨損和承受掘進壓力的作用，屬于盾構(gòu)機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)機的組成配件耐磨堆焊工藝，符合盾構(gòu)機的耐磨復(fù)合板。
 

從盾構(gòu)機刀具磨損情況來看，只需要對磨損的刀盤本體和刀具進行焊接修復(fù)和更換，即可保證盾構(gòu)機正常進行下階段的掘進施工。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行恢復(fù)補強。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焊堆焊柵格狀的耐磨堆焊層。

NM360耐磨鋼板的組織試驗發(fā)現(xiàn)無論是磨球、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，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行測試，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，不僅具有高強度和硬度，而且還具有較高的韌性。該耐磨鋼板還可通過碳、硅、錳3元素的合理調(diào)配，獲得不同的強韌性配合，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耐磨鋼板的強度和韌性。

隨著鎢含量增加，NM360耐磨鋼板的強度和韌性增加，當鎢的質(zhì)量分數(shù)超過1.06%后，由于碳化物析出數(shù)量的增多，導(dǎo)致韌性降低。這是因為鎢在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，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度也會得到明顯的提高。