焊接裂纹对刀盘的影响及裂纹的控制工艺

陈晓民，王秀冬，王小强

焊接裂纹对刀盘的影响及裂纹的控制工艺

陈晓民，王秀冬，王小强

（中船重工（青岛）轨道交通装备有限公司，山东青岛266000）

对硬岩隧道掘进机刀盘结构件的焊接裂纹进行研究，综述焊接裂纹的分类、产生、焊接裂纹对刀盘疲劳寿命的影响以及裂纹的控制措施。研究过程中结合生产实际，制定出一套有效控制裂纹产生的工艺规程，对研制国产化TBM刀盘打破国外垄断提供了技术支持。

硬岩隧道掘进机；刀盘；焊接裂纹；疲劳寿命

硬岩隧道掘进机（Hard-rock Tunnel Boring Machine，简称TBM）具有自动化程度高、施工速度快、施工过程中对地面建筑物及交通影响小等优点。刀盘作为TBM的关键部件是破岩的直接执行机构，具有开挖、搅拌碴土等功能。其主体采用焊接结构，刀盘上的连接焊缝是其结构的薄弱部位，焊接接头区域的焊缝质量和强度对刀盘的寿命有重要影响。刀盘的加工质量和使用寿命直接影响施工进度和工程质量。随着焊接技术的不断成熟以及各种金属探伤手段的发展，已经可以保证焊缝中不会或者极少出现焊接裂纹、虚焊、漏焊等缺陷，但是焊接质量问题仍是影响结构稳定性以及寿命的重要因素之一，因此，TBM刀盘焊接裂纹的研究以及裂纹控制工艺的编制具有重要的意义。

1 焊接裂纹的分类

根据焊接裂纹的温度范围、成因及本质特征可将其分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂四大

类[1]。

热裂纹是高温下产生的，焊缝凝固时，在相线附近的高温区，沿奥氏体晶界开裂。……