第一篇:土壤肥力修复有机技术
中国有机农业网
土壤肥力修复有机技术
现在的农业种植,投入了大量的农药化肥,严重破坏了土壤良性再循环系统,每年投入的化肥越多,土壤肥力下降的也厉害,如何进行土壤费力修复,是需要有机技术来改良的!
1、有机技术之——增施有机肥
通过施用人、畜的粪、尿肥及堆肥、沤肥、绿肥等有机质含量高的农肥来增加和保持土壤有机肥含量,有条件的地方可大量施肥(河泥、草炭等),对提高土壤有机质含量有明显作用。
2、有机技术之——秸秆还田
秸秆还田是改良土壤,增加土壤生产能力的有效措施。一种是秸秆经过堆沤后施入土壤,另一种是在作物收获后,把秸秆切碎撒在地表后用犁翻压,直接还田,这样能够改善土壤的物理性质,促进土壤团粒结构形成,增加透气、透水、保肥能力,从而提高土壤肥力。
3、有机技术之——合理实行倒茬轮作
根据不同作物的特性,安排适宜的轮作顺序,并适当增加豆科作物种植面积,尽量减少重茬和迎茬面积。在轮作过程中三年左右种一茬豆科作物可增加土壤中氮素含量,同时豆科绿肥作物经翻压入土后,大量的根、茎、叶能够增加土壤有机质,改善土壤性质,提高土壤肥力。比如玉米对前茬作物要求不严格,但以豆科为最好。玉米耐短期连作,但为了获得较高产量,必须要增加投入肥量。玉米地杂草较少,是多种作物的良好前茬。
另外,瓜类和豆类作物不重茬、不迎茬,需要轮流耕种五年以上,这样不仅有利于恢复地力,而且还能防治病害,增加经济产量,一举三得!
第二篇:我国土壤肥力现状与施肥技术
我国土壤肥力现状与施肥技术农业是国民经济的基础,是无法取代的第一产业。只有农业的发展,才能保证人类生产的延续,才能有其他产业的生存和发展。
在化肥应用于农业生产之前,我国农业生产主要依靠农家肥和扩大耕地面积来促进作物增产。化肥问世以后,由于其养分含量高,使用方便,从而使农业农民形成了偏施化学肥料的习惯,局部地区已造成土壤板结、质量退化,有机质含量不足,保水保肥透气性能下降,中低产田日渐扩大,江河湖泊水域富营养化,农产品硝酸盐含量超标。农田氮素向大气迁移,破坏了臭氧层,从而引起自然灾害频发。硝酸盐随食物进入人体,形成致癌和致突变的亚硝基化合物,据日本调查,日本因摄入人体的硝酸盐比美国高4-7倍,其患胃癌和肝癌死亡率约为美国的608倍。据中国国家计划生育研究所张树成研究员1981-1996年期间的256份报告结果表明,我国男性精子质量呈下降之势,其原因是食用大量施用单纯化肥的食物所致。水体富营养化,不仅破坏了水生态系统和水功能,还直接影响人畜饮水安全,威胁人类健康和水产养殖以及工业供水。除此以外,偏施单质化肥,其危害还表现为:-
1、单质化肥当季利用率低,并呈下降趋势。全国化肥网实验结果分析,我国化肥当季利用率,氮肥为30%-35%、磷肥为10%-20%、钾肥为35%-50%。从各地资料看,化肥肥效从每kg增产粮食15-25kg,降为5-8kg。-
2、长期单纯施用单质化肥,使土壤微生物被抑制,有机质含量逐年下降,化肥残留,造成土壤板结,透水性、透气性和吸光性变差,保肥能力降低。-
3、单质化肥利用率低和易造成土壤板结的缺点,淋溶、挥发、径流和农产品中有害物质的残留,不仅给人类生存环境带来污染,而且直接危害人体健康。-
4、单纯施用化肥,其增产效果已近极限,致使农业投入不断增加,加重了农民负担。-
农业,作为人类的第一产业,其发展是一具漫长、曲折、复杂的过程,到现在已有数千上万年的历史。从十九世纪开始,伴随着英国工业革命的兴起,农业生产发生了质的变化,对农田开始投入大量的外源化学物质(如化肥、农药等),一方面成倍地提高农作物的产量,另一方面加深了农业生态系统对外源物质和能量的依存关系,导致了人类赖以生存的大气、土壤、水体和农产品受到污染,威胁到人类自身健康和子孙后代的生存。
二十世纪70年代,人类农业进入了一个全新时代,既继承传统有机农业的精华,又赋予其现代科技的内涵,成为各国政府和农业专家的共识,应运而生是生物复合肥料、有机肥料、有机无机复混肥料和生物农药的广泛应用,推广测土平衡配方施肥技术,以提供优质、安全、营养、卫生、健康的有机绿色食品,满足人类第一需要,今天人类正在创造一种有别于“传统农业”和“石油农业”,达到人与自然协调,生态与经济共同繁荣的“生态农业”。我国有几千年的有机农业基础,完全能够以有机无机相结合的生态型农业,回避西方石油农业的弊端,把我国传统农业的精华与现代科技结合起来,走自己特色的农业道路,是中国未来农业发展的方向。-
-中国传统的有机农业有3000年的悠久历史,哺育了炎黄子孙,创造了中华文化,在人口剧增的压力下,已无法满足人们日益增长的生产生活的诸多需要。由西方传入中国的石油农业(无机农业),是在石油廉价时代产生的,确实为农业的发展做出过贡献,但盲目地大量单用、连用、乱用化肥,已是后患无穷。联合国粮食组织已把“生物-有机-无机”作为最佳肥料结构加以肯定,国务院把“高产-优质-高效”做为我国农业发展的战略,并制定了“有机无机相结合,用地养地相结合”的肥料工作方针。-中国是一个农业大国,但不是一个农业强国,这是当代中国的基本国情,中国农业的发展已影响着整个国民经济的发展;中国农村的安定牵涉着整个社会的安定;中国农民的富裕关系到全面建设小康社会的进程。中国历代领导人都极其重视“三农”问题。建国初期,开国领袖毛泽东发起的以土地改革为中心的第一次农业革命,实现了耕者有其田,极大地调动了农民的生产积极性,农业生产有了突飞猛进的发展。十一届三中国全会以后,改革开放的总设计师邓小平把亿万农民,从“人民公社”的桎梏中解放
2出来,实行了家庭联产承包制,再次焕发了农民的自主意识,实现了中国农业的第二次革命。如果说这两次的“农业革命”是以改革生产关系为手段发展农业,解决国民的温饱问题,那么,从上个世纪90年代起,中国第三代领导集体,审时度势,为适应加入WTO的要求,提出了对农业产业结构进行深层次调整的第三次农业革命,其意义更为深刻。进入21世纪,以胡锦涛为核心的党中央,更加重视“三农”工作,对农业实行了免税并直补,其目的是要把中国农业引入可持续发展的道路,让中国农产品打入国际市场,让中国农业实现产业化,让中国农民尽快富裕起来。-
农业耕种作物,需要投入肥料。长期以来施入无机单质化肥(或施肥不当,超量施肥),使土壤存在着单一养分浓度过高,造成土壤中物相反应存量过大,易在土壤、水域中产生有害物质,如硝酸盐类化合物„„这些未被作物吸收的肥料养分,随水域的流动进入江河湖泊,产生水体富养成分,不仅污染水源,而且使水生杂草滋生,破坏了生态环境的平衡,这都是农业施肥不当的结果。施肥量日益增长,土壤结构中有机质比重下降,保水、供肥、通透能力和性能变差,板结严重,造成水土流失,生态失调。我国耕地垦殖年代久远,加上长期只重用地不顾养地,造成耕地养分失调,地力下降,虽然耕地产出量大幅度提高,但负荷过重,耕地养分投入与产出严重失衡。目前,除少数地区外,全国绝大多数耕地土壤肥力不高,土壤有机质平均为1.8%左右,旱地仅为1%左右,而欧美等国的耕地土壤有机质一般在5%—8%。而且我国很少种植有养地作用的多年生牧草,近年来绿肥的面积也下降很多,加之,有机肥(如:牛、马、猪、鸡等粪便发酵)的施用量也逐年递减。-
耕地质量的退化,土壤有机质含量的下降,导致了土壤保水保肥能力的降低,风侵、水侵加剧,形成恶性循环。肥料、水分流失严重,水、肥利用率下降。当前,我国化肥的有效利用率远远低于发达国家水平。国内化肥,氮、磷、钾的投入比例为1:0.41:0.27,与合理施肥水平还有一定差距,尤其是钾肥的投入比例较小,也是影响肥料利用率不高的重要因素。-
我国农村目前人多地少,土地由于年年单靠化肥来补充养分,微生态平衡遭到破坏,土壤退化,有机质减少,地下水污染,农产品品质下降。据统计,1977-2005年我国化肥用量增长了700%,但粮食的增产幅度仅为71%,因此,土壤的保护、调理、改良、修
3复已成为农业能否持续发展,农民能否增产增收的一个亟待解决的大问题。而保护和修复土壤的根本措施是增大使用有机肥,合理使用化肥。有机肥是全营养性肥料,有利于平衡增加土壤养分含量,改善土壤结构及透气保水性,改善土壤微生态系统,增加土壤有益微生物。因此,将现有的有机物资源充分利用起来,用科学的方法转化成优质有机肥,是解决资源浪费、环境污染及改良土壤的关键环节。--
我国人口多,底子薄。解放后,党和政府花了50多年的时间,终于解决了粮食自给的难题。我国在1998年曾经自豪地宣布,中国不再是饥饿的国家,我们可以粮食自给了。所以,当时有人说“我们三年不生产粮食都够吃”,但到了2003年,我国库存粮食的70%—80%已经吃完了,粮食安全问题引起党中央、国家院的高度重视。经过几年的努力,现在略有回升。但能不能回升到我们的需求水平之上,这是党中央和国务院领导十分关心的问题。因为我国人口还在增长,而耕地面积逐年下降。根据对世界以及中国农业形势的分析,我国未来的农业只能依靠科技,保障食物安全、生态安全与农民增收,走现代集约化的可持续农业之路。
回顾我们50年走过的路,可以看出化肥用量增长较快。这说明50多年来,中国农业走过了一条高投入、高产出、高速度、高资源环境为代价的路子。我们解决了粮食自给的问题,但是我们付出了沉重的代价。在大力发展现代农业的今天,我们首先面临的是资源严重不足,生态环境负债极高,农民收入和组织化程度非常低,科技对农业生产的支持力仍不够等一系列问题。化肥在我国粮食增产中发挥了57%的作用,也就是说,我国粮食生产基本是靠水和肥换来的。今天,不管是氮肥还是磷肥,中国在世界上的贡献率都超过50%,也就是说,中国现在真正是世界第一化肥生产消费大国。而国际上的化肥在90年代中期以后,增长速度下降,我国化肥总量现在超过了西方国家,还呈大幅度增长之势。我们预测,未来全球60%的化肥由中国生产。化肥是一个高耗能、高资源环境代价的产业,西方把很多化肥厂都关掉了,现在60%的化肥要由中国来生产。为了中国的可持续发展,我们不应该需要这么大的化肥产业,但为了保障粮食安全,我国化肥产业又必须保持发展。
我国是拥有13亿人口的大国,90年代美国的Brown先生及西方的一些专家对21世纪中国能否自己养活自己,提出了质疑。这是基于中国在工业化开始前已有庞大的人口
4压力,而耕地面积又随工业化的进程在逐年减少,土壤质量随掠夺式的耕作在不断退化提出来的。到2050年,我国人口将达到15-16亿,按人均消耗粮食450kg计算,届时约需提供7.2亿吨。21世纪我国的粮食安全问题,依然是各级政府高度重视问题。解决的办法,靠扩大耕地面积增加粮食产量已不太现实,唯一可走的路就是改良土壤,有机无机配合施肥,保持和提高地力。Brown先生发表的《谁来养活中国》一文,引起全世界的所谓“中国威胁论”。他的观点是,当时中国因为耕地下降难以养活自己,将要在全世界范围购买粮食。中国经济发展迅速,在全球大量买粮食会造成粮价大涨,那些非洲国家很穷,因而会买不起粮食,以致全世界饥饿的人口会更多,所以中国威胁到世界稳定。中国政府与他经过10年辩论,表示我们可以采取政策,让耕地面积不下降。10之后,他发表另一篇文章,说“你们即使采取世界上最严格的保护政策,你们还是养活不了自己”。为什么?他说,你们水资源短缺,而肥料的生产粮食的潜力已经达到了极限,再增加施肥也不能增产,那你们粮食从哪里来?他认为,中国还是养活不了自己。近年来,我国化肥用量一直在大幅度增长,但粮食总产近10年没有大幅度的增加。比较1977年—2005年,我国化肥使用量增长了700%,而粮食增产71%,同时,种植面积下降了13%。很明显,我国化肥用量增幅确实很大,但是农作物产量却没有相应增长,我们的养分效益持续下降,资源环境问题越来越突出,环境污染非常严重。滥施肥料到底多严重?通过对全国1333个实验地调查,发现氮肥利用率平均27.5%,比80年代有所下降;磷肥利用率也有所下降,钾肥利用率略有下降。由此看出,我国粮食作物肥料利用率呈明显下降趋势。我们再算一下养分效率,发现养分用量急剧上升,但是单位养分生产的粮食大幅下降。我国在国际上属于“高投入低产出”状况,产出低于印度,远远低于日本、韩国,而我们的投入量在全世界最高。为什么?原因就是,施肥不合理,尤其是在高产地区,施用的养分严重过量。华北平原对小麦、玉米做了大量调查发现,以1公顷小麦用250公斤的氮肥作为标准(在欧洲一般都是180公斤),发现90%—92%的农户施肥过量。
美国还有一位教授发表了《施肥到死》一文,其中有一句话说“中国一直没有减少氮肥用量的打算,甚至非常坚决地强调还要增加氮肥的使用量,因为中国需要粮食”。美国一位著名教授做了一个实验,每年每公顷耕地沉降10公斤氮,经过20年后,25%
5的物种没有了,尤其是双子叶植物都会死亡。所以英国议会通过了一个法律,规定英国的氮肥沉降量不能超过20公斤。中国的沉降量是多少?华北平原每公顷是60—80公斤,作物能不死吗?经过20年的大量施肥,土壤里养分大量累积。我们对华北平原140个农户调查发现,每公顷累积氮280公斤,相当于一季作物需要200多公斤,土壤里面就累积了280公斤。当然,并非所有地区的耕地都有这么高的累积量,但从被调查地区可以看出,全国整体上存在养分过量的问题。
我们施肥不是根据作物的生长规律来施肥,就像我们养孩子一样,不是按孩子的生长规律,而是在孩子很小的时候,就把他一辈子要吃的食物喂进去了。我们一次性把作物所需60%—90%的肥料全部施进去,但那时候作物所需养分非常少,这时就会发生抑制作物生长的情况。我们在玉米上发现,施肥太多,苗反而长不起来,少施肥反而长得更好。
高效施肥的出路在哪里?必须考虑所有的养分资源,必须进行综合管理。现在不是养分不够,而是养分分配不合理,造成肥料养分没有发挥他的潜力。土壤里累积的养分没有利用,更没有把环境里的养分考虑进去;化肥用量大幅增长,但作物产量没有大幅度增长。要采取积极的政策措施,用好所有的养分资源,减少环境的污染。采取多学科的手段,同时提高养分效率与作物产量。我们的目标是:作物高产、养分高效、环境安全。在改革开放的前十年,我国化肥施用量从每公顷100公斤增加到183公斤,粮食产量跃上一个台阶,从每公顷3吨增长到4吨。最近12年,化肥用量增加了100公斤,但产量仅增加0.3吨。下一步要增加到6吨,靠施肥还能实现吗?我国现在1公斤养分生产27公斤粮食,法国1公斤生产87公斤粮食,美国1公斤生产47公斤粮食。首先土壤质量要优良,要保证在干旱、病虫害的情况下,保持稳产。-
农业施肥应以“四维结构”多元配位肥料为主。“四维结构”肥料,是以微生物菌肥、高质有机肥、调理改性肥、中性微量元素肥(有机肥、无机肥、矿物质肥、微生物菌肥)构成,是“绿色生态”型肥料。这种新肥料符合农作物的生长规律,适应土壤生态环境的自然规律。它不单是农业田间施肥操作的方式方法,而且涉及今后肥料企业生产肥料品种结构调整、产品换代的问题,是未来农业用肥的发展方向。
第三篇:有机草莓种植技术
有机草莓种植技术
传统普通塑料大棚草莓栽培收益低,但是有机草莓高投入、高收益的高效栽培模式,风险更大。由于草莓不耐贮运,非常适合在大城市市郊发展,且近年来兴起的顾客现场亲自采摘的有机草莓采摘观光园的模式更是非常火爆。今天我们将说一下有机草莓的种植方法。
1.大棚有机草莓种植土壤管理
为避免土壤病虫害,减少农药使用,做到有机栽培,栽培基质选用草炭和珍珠岩,按一定比例混合而成。为提高草莓根系对营养的吸收效果,可在栽培基质中加入一定量的生物菌肥如金宝贝微生物菌肥使用。因为栽培需要大量的育苗有机基质,因此基质土将通过金宝贝基质土发酵剂获得。通过基质土发酵剂可将禽畜粪便、落叶树皮、生活有机垃圾等充分利用并且为草莓种植者提供廉价的有机基质。通过有机物发酵得到的基质土中含有大量的营养元素和菌体,可以促进后期草莓苗木的生长。播种前要向装有基质的营养钵中浇透水以保证生长所需要的水分。
2.大棚有机草莓种植果实管理
传统地栽草莓匍匐于地面,草莓果实离地面近甚至贴着地面,不卫生,果实不宜被人发现,果实的观赏效果差;而且,人们采摘拍照时需弯腰,非常不便。为克服传统地栽草莓的缺点,利用钢架栽培床栽植草莓时,将草莓果实整理在钢架栽培床两边离地面0.8-1.2米左右高处垂直悬挂,提高观赏性。光照对草莓的颜色、含糖量等至关重要。传统地栽草莓匍匐于地面,通风透光较差,光合作用较差,导致草莓着色不均匀,含糖量不高。在钢架栽培床栽植的草莓应该保持透光和通风都比较好、这样草莓光合作用强,光合产物积累多,草莓着色才好。此外我们还可以结合一些新型高科技肥料来增加果实品质,但是化学肥料不能用。所以我们建议一些微生物肥料如金宝贝果实增甜剂等来提高商品的经济价值。
3.大棚有机草莓病虫害防治
合理安排草莓行间距,采用高畦种植,保证行间距。草莓病虫害防治得有间距通风透光、降低湿度,一般每亩种植草莓6000一7000株。加强管理,及时清除植株病叶及病秧,带出棚室集中深埋。在园区设置黑光灯、频振式杀虫灯,防虫网,挂设色板、银灰色地膜等,可有效的诱杀或趋避害虫。在温室内悬挂硫磺熏蒸罐和二氧化碳发生器,可防治草莓白粉病发生。农业生产中清除的老叶、病叶及病秧应集中处理,可采取深埋或堆沤。拉秧后利用移动式臭氧农业垃圾无害化处理装置、对植株残体进行粉碎和臭氧消毒,从而实现清洁田园、病虫源头控制和资源循环利用的目的。
第四篇:有机辣椒种植技术(本站推荐)
有机辣椒种植技术
1.栽培技术措施 1.1培育壮苗
1.1.1育苗方式
采用塑料大棚和温室等方式育苗。
1.1.2种子消毒与催芽
晒种后,用50—55℃温水浸种15—20分钟,再用浓度为0.5%的高锰酸钾溶液浸5 分钟取出,用清水冲洗干净并用纱布包好,再用干净的湿毛巾包上,放在25℃—30℃处催芽,每天检查并用温水淋洗,过3—5天胚根露出种皮,即可播种。
1.1.3营养土配制及床土消毒
用充分腐熟鸡粪40%和肥沃疏松园土60%经充分摊晒日光消毒,过筛后掺均匀。每立方米营养土中,再加10%草木灰。播种床耙平踏实后,均匀铺3—4㎝厚营养土;苗床先经深翻,浇水后覆盖地膜、上扣苗棚闭棚升温 7—10d,撤去地膜,再铺床土育苗。
1.1.4播种和育苗
播种要求做到:床土平,底水足,覆盖好。床土整平以后,底水一定浇足,出苗前不补充浇水。底水应达到10㎝深床土饱和。撒种要均匀,每平方米苗床播种18—22g(以干种计算),撒完种过10—20分钟再覆土,厚度为0.7—1㎝,覆土后盖不含氯的地膜保墒,保持高温高湿的环境。
1.2苗期管理
1.2.1幼苗期管理
温度:辣椒播后白天气温保持在25℃—30℃。80%出苗后即可揭膜降温,创造光照充足、地温适宜、气温稍低、湿度较小的环境,白天23℃—25℃,夜间15℃—17℃。子叶展开到第1片真叶露尖,将温度控制在白天18℃—20℃,夜间10℃—15℃。第1片真叶出来后保持白天25℃左右,夜间17℃—20℃。移苗前4—6天降温炼苗,逐渐降到白天18℃—20℃,夜间13℃—15℃。水分:齐苗后浇齐苗水保湿,在播种水浇足的情况下,移植前一般不浇水,秧苗缺水时选择晴天少量浇水,浇水后应保湿,保持床土不干燥,同时防止空气湿度过大;移植前一天可轻浇一次水,以利起苗。1.2.2成苗期管理
温度:缓苗期:分苗后提高温度,在水分充足、温度适宜条件下促进缓苗。白天保持25℃—30℃,夜间20℃。旺盛生长期:白天气温25℃—27℃;夜间气温17℃—18℃。炼苗期:定植前1周左右进行低温炼苗,揭去所有覆盖,使辣椒苗在露地条件下生长。水肥:移苗后在新根长出前不要浇水,新叶开始生长后可根据幼苗长势,土壤墒情,适当用喷壶浇水。定植前15—20天结合浇水用纯沼液兑水3倍喷施。
1.3整地施肥和定植
1.3.1整地施肥覆膜
定植前15—20天,选择非茄科作物茬口的地块,翻耕晒土;整地、做畦和覆地膜要求仔细、平整,畦沟深度20—25㎝。肥料使用应符合GB/T19630的要求,亩施优质有机肥5000㎏、饼肥300㎏、磷肥50㎏、钾肥20㎏。然后深耕起70—100㎝宽的高畦,畦上覆盖无氯地膜,架设大棚、防虫网闭棚升温7天左右,进行病原菌杀灭。大棚膜、防虫网选用不含氯材料。
1.3.2定植
大棚定植选择2月上中旬地温稳定在7℃—8℃时定植;露地地膜覆盖栽培在3月底、4月初地温稳定在15℃—17℃时定植。定植选在晴天中午进行,高温季节选在下午进行。定植密度在畦上定植双行,株距25㎝。定植时使辣椒两排侧根与畦沟垂直。
1.4定植后管理
定植后浇足定植水,门椒座住之前不浇水,浇水也是在植株出现萎焉、需补充水分时,选择晴天浇小水。门椒座住以后,开始小水勤浇,保证辣椒生长发育的需求。根据天气确定浇水时间,气温低时选择在上午进行,高温时选择早晨进行;进入盛果期加大浇水量,防止大水漫灌,雨前挖好排水沟,防止大雨造成土壤积水。露地栽培雨后及时扶苗,用清水洗去植株上污泥。进入盛期结合浇水进行追肥,亩顺水追施水量1/3的沼液或腐熟饼肥50㎏,每7—10天浇一次水,隔一水追一次肥。
定植后每隔10天喷1次沼液3倍稀释液兑1%白糖,进行叶面追肥,增加植株碳水化合物含量;初花期利用蜜蜂传粉或用手持震荡器辅助授粉,门椒座住后及时打掉门椒以下侧枝,生长期及时摘除病叶、老叶,适当疏剪过密枝条。来源:中国有机农业网
第五篇:盾构机刀具修复技术
盾构机刀具修复技术
采用盾构法修建地铁隧道,施工进度较快,建设质量好,而且施工过程中不需要降水,可以节省大笔费用。但由于盾构机及配套设备、设施的采购和制造费用很高,而且施工过程中所用多种消耗材料费用也不低。所以,采用盾构法的施工成本与传统施工方法相比,并无优势可言。在保证工程质量的前提下,如何有效地降低施工成本,成为企业在市场竞争中面临的一个紧迫问题。对磨损周边刀进行修复利用,就是在降低施工成本方面进行的一次有益尝试。
1盾构机刀具磨损情况
需要修复的这批磨损周边刀是在完成520环(约630m)隧道掘进后更换下来的。刀具的2/5已经被磨损,其情况见图1,刀具磨损部分是正对被切削土体的迎土面部分。
刀具迎土面部分,在盾构刀盘旋转时承受很大的摩擦作用力,摩擦力的大小与千斤顶的推力成正比;另外,周边刀安装于刀盘的最外边,刀盘旋转时该位置的线速度也最大;再有,由于处于边缘位置,离泡沫出口的位置较远,在盾构机掘进过程中该位置的刀具无法得到良好的润滑。以上多种因素导致了该部分的磨损最严重。
2盾构机刀具修复工艺确定
从图1中可以看到,磨损的周边刀仅剩下一个安装孔是完好的。修复工作的主要任务,一是完成另外两个安装孔的修复;二是完成切削刃和表面耐磨层的修复。据此确定总的思路是:铸造一块与原刀具本体成分相同、形状与缺损部分一样的钢块,与残刀焊接在一起;然后,在修复的刀具上堆焊切削刃和耐磨层;再以原来的安装孔为基准,根据图纸的尺寸要求加工另外两个安装孔;最后,对刀具与刀盘的安装表面进行一次精加工。
2.1修复体材料的选择及制造
为保证修复刀具的工作性能不降低和便于与残体进行焊接,决定采用与原刀具本体材质相同的材料对其进行修复。通过实验室化验分析,确定原刀具本体材料为退火状态的20Mn2。根据原图纸和磨损刀具实物,设计加工了2个修复体模具(左右各1个);然后,利用小冶炼炉进行修复体的翻砂铸造,并对工件外表面进行喷丸处理。
2.2修复体与刀具残体的焊接
由于刀体较厚,断面为三角形,且整个刀具的外形不规整,要将修复体与残刀直接焊接难度很大。为此,设计了专用的夹具,在焊接时将两者精确定位,以控制焊接过程中的变形。为保证焊接质量,焊接前须将残刀进行喷丸处理;为保证修复后刀体具有足够的强度,两焊接件之间采用了大坡口焊接。
2.3刀刃及耐磨焊丝的选择
周边刀切削列采用的堆焊材料,是该类刀具制造的关键核心技术。耐磨焊丝的性能直接影响刀具的使用寿命,而国内还没有采用堆焊切削刃的工艺和技术。北京地区的地层主要是以沙卵石地层为主,要求所采用的盾构周边刀具有较好的抗冲击磨损能力和抗磨料磨损能力,同时应具有很好的韧性。刀具的抗磨损性能要求堆焊层金属表面应具有很高的硬度,而硬度提高的同时材料的韧性会随着降低。当堆焊金属的硬度提高,其耐磨性增加,但同时其抗冲击韧性随着显著降低。为了解决这一问题,通过走访凋研,选择采用北京固本KB600耐磨焊丝进行耐磨层的堆焊。该耐磨焊丝为铬钼钨系堆焊焊丝,地铁盾构施工刀具刃口堆焊专用。KB600基体加入镍合金,高耐磨耐高温(可达950℃)而且裂纹倾向小,韧性,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。这样刀具既具有较高的表面硬度,又有较好的内部韧性,克服了普通堆焊焊条的缺点,可以较好地满足北京的沙卵石地层工况对刀具的性能要求。
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。
3盾构机修复刀具的安装
本次修复作业由于受时间的限制,对焊接的修复体表面,只堆焊了KB600耐磨层。盾构机的“迎土面”部分,需承受很大的摩擦力,在原装刀具的背面,都镶有硬质合金“球齿”,硬质合金的表面硬度可达HRC87~89,具有极高的耐磨性。安装修复好的刀具时,应将其残体部分凋换到“迎土面”的位置,即将刀盘大臂左右位的刀具互换位置。
4结束语 随着北京地铁建设步伐的加快,相信会有更多的盾构机投入使用,对刀具的需求会显著增加。北京固本科技有限公司与盾构有关厂家合作开发的盾构刀具已成功在北京地铁工程使用,大大超过进口盾构刀具使用寿命。此外,北京固本耐磨焊丝还在成都、南京、深圳、沈阳地铁盾构工程中得到应用。