固定刀片是打捆机最主要的消耗备件（图1），它由两个M10内六角头螺栓固定在小机头上，在打捆机的使用中与活动刀片共同完成对捆带的剪切，并在捆带的包装的过程中起到引导和限位的作用。在捆带国产化以后原进口固定刀片无法完全满足工况需求，劣化速度很快，使用周期短、寿命低。对固定刀片的国产化改造进行了三次，在对材质和热处理进行多次改进后2010年完成。

（1）后刀面点蚀　后刀面点蚀是固定刀片的最主要失效形式。造成后刀面点蚀的主要原因（图2）；打捆机在每次穿带的过程中捆带的头部对后刀面造成冲击，后刀面表面金属在冲击载荷的作用下产生微小的塑性变形，逐步形成金属隆起，隆起的趾部在载荷的作用下产生一次裂纹并以一定的角度向内部扩展。裂纹的开口处尺寸较宽，向内延伸变细，初生的裂纹（一次裂纹）萌生于表面并沿着10°～30°向内扩展。当扩展到一定深度时，会出现拐点，在拐点裂纹发生折向，形成次生裂纹（二次裂纹），并以一定的角度向表面扩展。当二次裂纹到达表面后，两条裂纹上部的金属发生脱落，形成V形的点蚀坑，这种点蚀就是初期点蚀（图3）。在应力反复作用下，坑底某些应力集中处又会产生新的裂纹（扩展性点蚀裂纹），此新生裂纹继续向内部深处扩展，并重复上述发展的过程，从而使点蚀坑进一步扩大形成扩展性点蚀（图4）。

图1 固定刀片

1—前刀面 2—后刀面 3—切削刃

图2 点蚀产生的过程

a）一次裂纹 b）二次裂纹 c）点蚀坑 d）扩展点蚀裂纹（新生裂纹）

图3 初期点蚀

图4 扩展性点蚀(www.daowen.com)

点蚀产生和扩展的速度很快，后刀面初期点蚀在新刀片上机后3个工作日就可以出现，1个月劣化成扩展性点蚀。发展到最后时点蚀坑的形貌将难以辨认，后刀面金属层将出现鱼鳞状的片状脱落，造成切削刃钝化剪切质量下降。当劣化磨损严重时，固定刀片强度无法承受剪切载荷，而发生剪刃崩刃和刀片断裂。

（2）固定刀片表面胶合　固定刀片表面胶合（图5）在前、后刀面都会发生，主要发生在后刀面。胶合的原因是捆带在穿带的过程中与导带壁及护板之间直接接触，捆带头部经摩擦产生很高的热量。在穿带和剪切的过程中捆带和固定刀片的接触面积很小（线接触和点接触），在高速的相对运动瞬间的温度过高下产生的高温粘焊从而引起胶合。胶合处形成形状不规则突起，这些胶合的突起在穿带的过程中不断形成和脱落，造成固定刀片表面的材料流失。

图5 固定刀片表面胶合

图6 固定刀片的磨损（25倍放大）

（3）固定刀片磨损　固定刀片的磨损（图6）在前刀面，后刀面和切削刃同时发生发展，后刀面的磨损最为严重，磨损的速度也最快。导致固定刀片磨损的主要原因是捆带与刀片存在高速相对运动，在穿带过程中图2b和图2c所示位置的挤刮作用严重。固定刀片后刀面表面粗糙度越大、捆带剪切质量越差时，磨损的速度也越快。切削刃的磨损是造成剪切质量下降的主要原因。

（4）固定刀片断裂 固定刀片的断裂（图7）是最终导致刀片报废和事故停机的直接原因，固定刀片通常在使用3个月后发生断裂。

图7 断裂的固定刀片