生产厂家构机刀盘耐磨焊丝的研究 北京地区地层中含有大量的砂砾和卵石, 地铁盾构施工时盾构机刀具受到高应力下的磨 粒磨损和冲击作用, 损耗严重。 进口刀具仅能掘进 250 米左右, 这不仅增加了地铁施工成本, 影响了施工进程, 还增加了因刀具更换次数过多而带来的塌方隐患。 盾构机刀盘耐磨焊丝在 此过程中发挥着重要作用,北京固本科技从刀具的堆焊修复着手开展了盾构机刀具强化研 究,开发了 KB999 系列堆焊药芯焊丝。KB999 系列焊丝所制堆焊层硬度在 HRC51 以上,堆 焊时无需对刀体进行预热和焊后热处理,堆焊层无裂纹。通过冲击实验和磨粒磨损实验,考 察了堆焊层的硬度、 组织及其磨粒磨损性能, 实验结果表明堆焊层具有优异的耐磨耐冲击性 能。通过合理的堆焊层设计,强化的盾构机刀具达到掘进 780 余米的使用寿命。 盾构法是利用盾构机在地面以下暗挖隧道的一种施工方法, 具有安全高效、 对地面干扰 小等优点,是当前城市隧道建设的最佳选择。2001 年 7 月北京地铁五号线盾构试验段进行 始发掘进, 这是北京地区首次将盾构施工法引入地铁隧道建设。 在北京市科委的大力资助下, 通过对盾构机刀具、刀盘的详细失效分析,研发了刀具、刀盘修复专用系列堆焊焊丝和耐磨 复合钢板,有效解决了刀具刀盘的磨损问题,大幅提高了刀具寿命。 1 北京地区地质特征及盾构机刀具失效原因。 北京市地处永定河洪冲积扇的中上部[1],地层中含有大量的砂卵石(见图 1) ,而且一 般级配良好,含砂率在 25% ~40%之间[2],盾构机在此地层中施工远比在砂性土层中施工 困难。地铁隧道施工时,盾构机刀具受到强烈的冲击和高应力的磨粒磨损,这是造成刀具迅 速失效的主要原因[3]。图 2 为刀具的失效形貌图,可见刀具的失效主要是刃口上镶嵌的硬 质合金的脱落和折断。刀具作为盾构机的主要损耗件之一,全部依赖进口,不但造价昂贵, 运输耗时、耗资,对地铁施工的进程造成了很大的影响,而且频繁更换刀具使得开仓次数增 加,加大了塌方危险发生的可能性。因此,开展盾构机刀具、刀盘的修复研究,显得尤为必 要。 1 北京地区地层渣土 2 盾构机刀具失效形貌 图 3 盾构刀具不同失效部位的 SEM 分析 表 1 盾构刀具磨损特性分类表 刀具部位 内侧本体 外侧本体 外侧球齿 刃口 磨损性质 犁沟式磨粒磨损 犁沟磨损+碾压磨损 犁沟磨损+塌陷 北京固本科技通过对进口盾构刀具在砂卵石地层的磨损特点分析,我们得出的结论是: 盾构刀具在砂卵石地层施工中, 主要的失效形式为: 冲击破坏、 犁沟式磨粒磨损和碾压磨损。 由此,我们开成功开发了盾构机刀具专用耐磨堆焊丝和耐磨复合钢板。 2 KB999 系列药芯焊丝及其性能 2.1 KB999 系列药芯焊丝 KB999 系列焊丝是针对盾构机刀具修复开发的一种堆焊药芯焊丝,直径为 1.6mm,采用 CO2 气体保护焊或者自保护焊(无需保护气体) 。KB999 系列焊丝具有良好的焊接工艺性能, 堆焊层焊态硬度可达 58~64HRC, 堆焊层裂纹倾向小, 而且可以满足盾构机刀具现场修复时 苛刻的施焊要求:难以进行焊前预热和焊后热处理、施焊空间狭小、通风条件差等。 堆焊试样所用的试板为 Q235 钢板,尺寸为 100×200×10mm,堆焊层数为三层,层间 温度控制在 150℃以下。 2.2 KB999 系列药芯焊丝熔敷金属的组织 由盾构机刀具的工况可知, 刀具既要具备较高的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 Fe-Cr-Ni-Nb- Mo 等元素组成的合金系设计了 KB999 系列堆焊药芯焊丝。堆焊层冲击前后的组织见图 3。可见堆焊层为断续网状的奥氏体 (白色)与低碳马氏体(细针状)的混合组织,冲击后堆焊层的组织得到一定的细化,马氏 体组织明显增加。 4 3.5Kg 铅球 1m 自由落体冲击 10 次前的组织 随着冲击次数的增加,堆焊层的耐磨粒磨损性能逐步提高。堆焊层受冲击后,一方面其 显微组织中的部分残余奥氏体转变为马氏体,另一方面显微组织得到一定的细化 [4],堆焊 层表面位错增加,使得冲击后堆焊层的硬度增加,耐磨粒磨损性能提高。
盾构机专用耐磨焊丝DG888药芯耐磨焊丝产品网址:http://www.kuqiw.cn/7390/2831600.html
品牌 | 广信牌 | 单价 | 36.00元/千克 | 起订 | 20 千克 |
供货总量 | 9999 千克 | 发货期限 | 自买家付款之日起 1 天内发货 | 所在地 | 河北 邢台市 |