盾构刀具堆焊方式

盾构刀具堆焊方式
盾构刀具堆焊
北京固本科技有限公司胡建平盾构机其工作状况非常恶劣。

因此,盾构机推进过程中将会不可避免地出现磨损。

盾构刀具拆分后：1、刀具外圆面磨损。

2、部分主切刀座及原有耐磨钢板已经完全磨耗。

3、刀具空腔外露没有蒙板覆盖。

4、刀具面网格耐磨带稀少。

5、原有耐磨板失效。

6、泡沫孔裸露没有保护。

7、原有边刮刀没有固定在刀座上，而是直接与刀盘主体筋板焊接。

8、刀具里面筋板需要堆焊网格耐磨带。

介绍盾构刀具修复的技术应用.
1、盾构刀具磨损原因
分析主要原因为隧道穿越的地层主要为粘土沙，其中夹杂中粗砂、砾砂、卵石，砂性土摩擦阻力大，渗透性强，在盾构的推进挤压下水分很快排出，土体强度提高，故不仅盾构推进摩擦阻力大，而且开挖面土压力也较大，对刀盘的磨损会比较严重。

再者外缘刮刀基体耐磨性不够，磨损后造成硬质合金脱落，从而使刀盘承受直接磨损，另外绞龙的耐磨性对刀盘和轴承止水密封面的磨损有间接影响。

转场后将要面临更为严峻的地质构造。

2盾构刀具磨损情况
2.1盾构刀具磨损情况
盾构机到达重工街站后,立即对盾构机及刀具进行清理、检查,发现盾构机刀具外周磨损非常严重。

盾构刀具本体外缘侧板磨损在纵向方向上
呈现中间大、两头小近似V形,在整个侧环面上形成一圈磨损凹槽,凹槽中部磨损平均为22 mm,两侧磨损平均为15 mm,如图2 a 所示。

刀盘本体外周边缘在纵向方向上磨损约为160 mm,从外周边缘到刀具中心径向方向上磨损约为180 mm,以致在刀具外周边缘形成一个近似三角形的磨损区,如图 2 b 所示。

刀盘辐板外圈上的16把周边刮刀及其安装基座损坏,14把切刀及先行刀损坏,如图 2 c 、 d 所示。

刀具中心及辐板中部的刀具磨损量相对较小从整体上看,刀盘及刀具呈现外周及边缘侧板磨损大,中心及圆周中部磨损小的特点。

3.盾构刀具堆焊修复方案
从盾构机刀具磨损情况来看,由于刀具本体基本完好,大部分刀具磨损在容许范围内,剩余刀刃高度能够满足右线掘进任务,没有必要更换整个刀盘或者是全部刀具,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。

盾构刀具堆焊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。

为此,在深入分析和研究之后,决定采用北京固本耐磨焊丝（焊丝样品图3）堆焊修补具体方案：
1 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。

2 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。

钢圈外径为6240 mm,内径5920 mm,厚度30 mm。

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。

3.盾构刀具堆焊焊丝材料参数和工艺：
熔敷金属化学成分：
4、结束语
对盾构刀具本体进行耐磨层堆焊修复,在盾构刀具外缘加焊高强度的耐磨钢板,提高了刀具的使用寿命,节省了工程投资。

需要指出的是,盾构刀具修复需要采取合理的焊接工艺和保证良好的焊接质量。

采用北京固本耐磨焊丝，产品焊接在盾构机刀盘上可形成硬度HRC64的耐磨层，延长截齿工作寿命提高工作效率。

投稿日期：2011年10月22日。