盾构机刀具作为盾构机终端工作面的配件，其性能的优劣直接影响到工程的质量和进度，而且相对于其他零配件，盾构刀具由于价值较高、影响较大，有必要进行重点研究。为合理选择一种适合盾构机刀具耐磨处理的堆焊材料，并根据盾构机刀具的磨损原理，选取4种耐磨堆焊材料，并对其焊接方法的工艺性能、高温钎焊后堆焊层的硬度和耐磨性进行试验对比。

　　一、盾构机堆焊材料

　　1、KB600耐磨焊丝

　　KB600耐磨焊丝为铬钼钨系堆焊焊焊丝，地铁盾构施工刀具刃口堆焊专用。KB600不但耐950℃高温，而且裂纹倾向小，具有良好的抗冲击性及耐磨性。焊缝表面成型美观，无渣，单层硬度HRC≥60。KB600耐磨焊丝由北京固本科技有限公司自主研制，北京固本是国内唯一一家专业研发耐磨堆焊金属材料的高新技术企业，公司是国家级大学科技园企业，并获政府相关部门专项资助。

　　2、UTP A DUR 600耐磨焊丝

　　UTP A DUR 600焊丝用于表面堆焊，具有良好的抗冲击和耐磨损性能，通常用于承载高的冲击和中等磨损的部件。UTP A DUR 600耐磨焊丝可用于盾构施工刀具刃口堆焊。德国UTP.公司是世界著名的特种焊接材料生产企业，有着40多年研究、开发和生产特种焊材的历史经验。

　　3、YD212焊条

　　YD212是钛钙型药皮的CrMo型堆焊焊条，可交直流两用。堆焊时电弧稳定，脱渣容易。用于单层或多层堆焊各种受磨损的机件表面，如盾构机刀具等。四川大西洋焊接材料股份有限公司生产YD212耐磨焊条，四川大西洋是由国内第一家焊接材料制造厂“中国电焊条厂”改制设立的股份制上市公司。

　　4、YD628焊条

　　YD628是石墨型药皮的抗磨粒磨损高碳、高铬铸铁堆焊焊条。堆焊层为高碳高铬铸铁型弥散碳化物，且堆焊层硬度较高，耐热强性能较好，但堆焊层硬而脆，承受压力与冲击载荷的能力较低。天津市金桥焊材集团有限公司生产YD628耐磨焊条，天津金桥是专业生产焊接材料的大型企业。享誉海内外的“金桥焊材”品牌，其发展史可追溯到二十世纪五十年代初期的“连环牌”焊材，产品深受广大焊工的喜爱。

　　二、硬度对比

　　4款耐磨堆焊材料中，其中两款硬度>60 HRC，分别是YD628、KB600。硬度最低的是YD212，硬度最高值仅能达到50 HRC。

　　三、高温950度环境下，硬度对比

　　通过这4种型号堆焊材料在高温950度环境下的硬度测试结果可知，平均硬度值最高为KB600耐磨焊丝，最低平均硬度值为YD212焊条。除KB600外，硬度均低于50 HRC。YD212硬度低于40 HRC，无法有效保护刀具硬质合金。

　　四、焊接工艺的对比

　　YD628属于石墨型焊条，焊后焊缝淬硬性大，裂纹宽度和深度大，不适合使用。其他3种型号堆焊材料中，UTP600和YD212母材预热温度较高，焊工劳动强度大;KB600焊丝母材预热温度较低，可减轻焊工劳动强度。

　　五、高温950度环境下，磨损对比

　　通过高温950度环境下，磨损对比测试可知，平均磨损量最多是YD212焊条，平均磨损量最少是北京固本KB600耐磨焊丝。

　　以950℃感应加热后16Mn材料作为标准，磨损量越大，耐磨性越差;磨损量越小，耐磨性越好。在相同磨损条件下，KB600堆焊层的耐磨性是UTP600和YD628的2倍，是YD212的4倍。与相同条件下的16Mn相比，磨性提高10倍。KB600在耐磨性方面具有绝对的优势。

　　根据对4种堆焊材料950℃感应加热后的硬度、耐磨性试验结果及焊接工艺等综合比较，北京固本KB600耐磨焊丝具有综合优势。选用正确的耐磨焊丝，在盾构刀具外缘加焊高硬度耐磨层，可有效提高刀具的使用寿命。