盾構機刀具作為盾構機終端工作面的配件，其性能的優劣直接影響到工程的質量和進度，而且相對于其他零配件，盾構刀具由于價值較高、影響較大，有必要進行重點研究。為合理選擇一種適合盾構機刀具耐磨處理的堆焊材料，并根據盾構機刀具的磨損原理，選取4種耐磨堆焊材料，并對其焊接方法的工藝性能、高溫釬焊后堆焊層的硬度和耐磨性進行試驗對比。

　　一、盾構機堆焊材料

　　1、KB600耐磨焊絲

　　KB600耐磨焊絲為鉻鉬鎢系堆焊焊焊絲，地鐵盾構施工刀具刃口堆焊專用。KB600不但耐950℃高溫，而且裂紋傾向小，具有良好的抗沖擊性及耐磨性。焊縫表面成型美觀，無渣，單層硬度HRC≥60。KB600耐磨焊絲由北京固本科技有限公司自主研制，北京固本是國內唯一一家專業研發耐磨堆焊金屬材料的高新技術企業，公司是國家級大學科技園企業，并獲政府相關部門專項資助。

　　2、UTP A DUR 600耐磨焊絲

　　UTP A DUR 600焊絲用于表面堆焊，具有良好的抗沖擊和耐磨損性能，通常用于承載高的沖擊和中等磨損的部件。UTP A DUR 600耐磨焊絲可用于盾構施工刀具刃口堆焊。德國UTP.公司是世界著名的特種焊接材料生產企業，有著40多年研究、開發和生產特種焊材的歷史經驗。

　　3、YD212焊條

　　YD212是鈦鈣型藥皮的CrMo型堆焊焊條，可交直流兩用。堆焊時電弧穩定，脫渣容易。用于單層或多層堆焊各種受磨損的機件表面，如盾構機刀具等。四川大西洋焊接材料股份有限公司生產YD212耐磨焊條，四川大西洋是由國內第一家焊接材料制造廠“中國電焊條廠”改制設立的股份制上市公司。

　　4、YD628焊條

　　YD628是石墨型藥皮的抗磨粒磨損高碳、高鉻鑄鐵堆焊焊條。堆焊層為高碳高鉻鑄鐵型彌散碳化物，且堆焊層硬度較高，耐熱強性能較好，但堆焊層硬而脆，承受壓力與沖擊載荷的能力較低。天津市金橋焊材集團有限公司生產YD628耐磨焊條，天津金橋是專業生產焊接材料的大型企業。享譽海內外的“金橋焊材”品牌，其發展史可追溯到二十世紀五十年代初期的“連環牌”焊材，產品深受廣大焊工的喜愛。

　　二、硬度對比

　　4款耐磨堆焊材料中，其中兩款硬度>60 HRC，分別是YD628、KB600。硬度最低的是YD212，硬度最高值僅能達到50 HRC。

　　三、高溫950度環境下，硬度對比

　　通過這4種型號堆焊材料在高溫950度環境下的硬度測試結果可知，平均硬度值最高為KB600耐磨焊絲，最低平均硬度值為YD212焊條。除KB600外，硬度均低于50 HRC。YD212硬度低于40 HRC，無法有效保護刀具硬質合金。

　　四、焊接工藝的對比

　　YD628屬于石墨型焊條，焊后焊縫淬硬性大，裂紋寬度和深度大，不適合使用。其他3種型號堆焊材料中，UTP600和YD212母材預熱溫度較高，焊工勞動強度大;KB600焊絲母材預熱溫度較低，可減輕焊工勞動強度。

　　五、高溫950度環境下，磨損對比

　　通過高溫950度環境下，磨損對比測試可知，平均磨損量最多是YD212焊條，平均磨損量最少是北京固本KB600耐磨焊絲。

　　以950℃感應加熱后16Mn材料作為標準，磨損量越大，耐磨性越差;磨損量越小，耐磨性越好。在相同磨損條件下，KB600堆焊層的耐磨性是UTP600和YD628的2倍，是YD212的4倍。與相同條件下的16Mn相比，磨性提高10倍。KB600在耐磨性方面具有絕對的優勢。

　　根據對4種堆焊材料950℃感應加熱后的硬度、耐磨性試驗結果及焊接工藝等綜合比較，北京固本KB600耐磨焊絲具有綜合優勢。選用正確的耐磨焊絲，在盾構刀具外緣加焊高硬度耐磨層，可有效提高刀具的使用壽命。