段文军，李贞，王好平，莫继良，章龙管，李建斌,3，周仲荣

（1.西南交通大学 盾构/TBM 装备摩擦学设计实验室，成都 610031；2.中铁工程服务有限公司，成都 610083；3.中铁高新工业股份有限公司，北京 100070）

随着当今世界各国在城市轨道交通、地下管廊等行业的快速发展，盾构机作为地下工程的重要施工装备得到了广泛的使用和大力发展[1-2]。作为盾构机掘进系统的“牙齿”，盾构刀具直接作用于开挖面，其工作环境恶劣，载荷不稳定，受载荷冲击大，是掘进过程中最易损坏的零部件之一，其损耗和寿命直接影响施工效率和成本[3-4]。盾构刀具失效的主要原因是刀刃出现严重磨损、脱落和崩刃等形式[5-6]。为了提高盾构刀具的耐磨性和抗冲击性能，延长其使用寿命，国内外很多学者都在寻找新的强化工艺方法[7-12]，其中段松[10]采用光纤激光器在调质态40CrNiMo 钢板上使用Ni60+30%镍包碳化钨粉末制备涂层，结果发现未熔碳化钨颗粒增多，分布均匀，存在大量细小碳化钨以及析出的块状富W 相，其耐磨性较盾构刀圈的耐磨性提高了7.7 倍。付琴[11]在H13 的基材上运用激光器使用Fe-Mo-Ni-Si-B 体系粉末进行多道搭接制备厚度约为1.5 mm 的涂层，结果表明涂层组织均匀致密，硬化区的硬度范围为1000～1200HV0.2，远高于基材，同时其磨损失重仅为基材的20%，耐磨性显著提高。Anil Kumar Agrawal[12]在已磨损的滚刀刀圈（H13）上利用激光器使用纳米碳化钨颗粒进行了扫描速度和激光功率的工艺参数试验，发现涂层硬度值比基材高了16%～95%。尽管激光熔覆有熔覆速度快、稀释率低、能量集中等优点，但该技术存在使用成本高、残余应力大的缺点，而离子堆焊因有等离子弧温度高[13]、稀释率低、熔覆效率高[14]、成本低等的优点被广泛应用。……