Электроды для наплавки легированных сталей

Обновлено: 10.05.2024

Наплавочные электроды обеспечивают получение наплавленного металла разнообразного по химическому составу, структуре и свойствам. По ГОСТ 10051-75 "Электроды покрытые металлические для ручной дуговой наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами" существует 44 типа таких электродов.

Все они имеют основное покрытие. Это обеспечивает лучшую сопротивляемость образованию трещин при наплавке деталей из сталей с повышенным содержанием углерода и при высокой жесткости конструкции.

В зависимости от условий работы конструкций с наплавленными покрытиями электроды, для наплавки могут быть условно разделены на 6 групп.

Характеристики электродов для наплавки

ПЕРВАЯ ГРУППА. Электроды для получения наплавленного металла средней твёрдости со стойкостью при трении металла о металл и ударных нагрузках

Марка / тип электрода (тип металла)
Область применения
Технологические особенности

Покрытие

Род, полярность тока

Коэффициент наплавки, г/А?ч

Положение в пространстве

ОЗН -300М/11ГЗС

Для деталей из углеродистых и низколегированных сталей, работающих в условиях трения и ударных нагрузок, например: валы, оси, автосцепки, крестовины и др. детали автомобильного и ж/д транспорта

ОЗН -400М/15Г4С

То же, с увеличенной твердостью наплавленного металла

HP - 70 / Э-30Г2ХМ

Для деталей, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок и трения по металлу: рельсы, крестовины и другое

ЦНИИН - 4/ Э-65Х25Г13Н13

Для заварки дефектов литья железнодорожных крестовин и других деталей из высокомарганцовистых сталей 110Г13Л

ВТОРАЯ ГРУППА. Электроды, обеспечивающие наплавленный металл с увеличенным содержанием углерода в низколегированном наплавленном слое при работе конструкций в условиях трения металла о металл и ударных нагрузках при нормальной и повышенной температурах

ЭН-60М / Э-70ХЗСМТ

Для штампов всех типов, работающих с нагревом контактных поверхностей до 400°С, и быстроизнашивающихся деталей в станочном оборудовании: шестерни, эксцентрики, направляющие и др.

ЦН -14

Для оборудования горячей штамповки и резки, в том числе ножей, ножниц, штампов и др.

13 КН/ЛИВТ1Э-80Х4С

Для зубьев ковшей экскаваторов, черпаков, земснарядов, ножей дорожных машин, работающих при абразивном износе без значительных ударов и давлений

ОЗШ-3 / Э- 37Х9С2

Для обрезных и вырубных штампов холодной и горячей штамповки (до 650°С) и быстроизнашивающихся деталей машин и оборудования

ОЗИ-3 / Э- 20Х4М4ВФ

Для штампов холодного и горячего (до 650°С) деформирования металлов, а также для быстроизнашивающихся деталей горно-металлургического и станочного оборудования

ТРЕТЬЯ ГРУППА. Электроды для получения повышенных характеристик наплавленного углеродистого легированного металла, работающего в условиях ударно-абразивного износа, а также наплавки деталей из высокомарганцовистых сталей типа 110Г13Л

ОЗН 6 / 90Х4Г2С3Р

Для быстроизнашивающихся деталей горно-добывающих, строительных машин и др., работающих при интенсивном абразивном износе и значительных ударных нагрузках

ОЗН - 7 / 75Х5Г4СЗРФ

Для быстроизнашивающихся деталей преимущественно из высокомарганцовистых сталей 110Г13Л, работающих при интенсивном износе и при значительных ударных нагрузках

ВСН-6 / Э-110Х14В13Ф2

Для быстроизнашивающихся деталей из углеродистых и высокомарганцовистых сталей при значительных ударных нагрузках в условиях абразивного износа

Т-590 / Э- 320Х25С2ГР РОТЭКС Н (Т-590)

Для деталей, работающих в условиях абразивного износа при умеренных ударных нагрузках

ЧЕТВЕРТАЯ ГРУППА. Электроды для конструкций, работающих в супертяжелых условиях при больших давлениях и высоких (до 680-850°С) температурах

ОЗШ-6 / 10Х33Н11М3СГ

Для бойков радиально-ковочных машин, штампов холодного и горячего (до 800-850°С) деформирования металлов, ножей горячей резки металла, быстроизнашивающихся деталей оборудования. работающих в тяжелых термодеформационных условиях

УОНИ-13/Н1-БК / Э-09Х31НВАМ2

Для уплотнительных поверхностей арматуры, работающих в контакте со средами высокой агрессивности

ОЗИ-5 / Э-10К18В11М10ХЗСФ

Для металлорежущего инструмента, штампов горячей (до 800-850°С) штамповки и деталей, работающих в особо тяжелых температурно-силовых условиях

ОЗИ-6 / 100Х4М8В2СФ

Для резцов и многолезвенного металлорежущего инструмента, а также для ремонта тяжелонагруженных штампов холодного и горячего (до 650°С) деформирования металла

ПЯТАЯ ГРУППА. Электроды, обеспечивающие получение высоколегированного наплавленного металла с высокой стойкостью в условиях коррозионно-эррозионного износа, трения металла о металл при больших давлениях и повышенных температурах

ЦН-6Л / Э-08Х17Н8С6Г

Для уплотнительных поверхностей деталей арматуры котлов, работающих при температуре до 570°С и давлении до 7800 МПа (780 кг/мм 2 )

ЦН-18 / Э-15Х15Н10С5М3Г

Для уплотнительных поверхностей арматуры, работающих в пароводяной среде при температуре: ЦН-18 - до 600°С; ЦН-24 -до 565°С

ШЕСТАЯ ГРУППА. Электроды для получения высоколегированного поверхностного слоя с высокой стойкостью в тяжелых коррозионноактивных и температурно-деформационных условиях (до 950-1100°С) в атомной энергетике и химическом машиностроении

ОЗШ-6

Для кузнечно-штамповой оснастки холодного и горячего деформирования металлов, деталей металлургического и станочного оборудования, работающих в тяжелых условиях термической усталости (до 950°С) и больших давлений

ОЗШ-8

Для кузнечно-штамповой оснастки горячего деформирования металла, работающего в сверхтяжелых условиях термической усталости (до 1100°С) и больших давлений

ЭА - 898 / 21Б / 09Х19Н9Г2Б1М

Для получения коррозионностойкого покрытия на поверхности изделий атомно-энергетического и химического машиностроения

Электроды для сварки легированных сталей

Группа марок электродов для сварки легированных сталей значительно менее многочисленна по сравнению с группой электродов для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Это объясняется главным образом тем, что из всех видов покрытий для легированных электродов применяются только покрытия основного вида или, в редких случаях, рутилово-основного вида. Кроме того, разработка легированного электрода, обеспечивающего комплекс эксплуатационных и сварочно-технологических свойств, почти всегда является сложной инженерной задачей, решение которой требует больших материальных и временных затрат.

Важнейшие характеристики группы электродов для сварки легированных сталей: химический состав наплавленного металла; прочностные и вязкопластические свойства металла шва, а также специальные свойства металла сварного шва или соединения. Этими показателями следует пользоваться при выборе марки электродов для сварки определенного объекта из легированной стали.

В группу электродов для сварки легированных сталей объединены стандартизованные ГОСТ 9467—75 пять типов электродов для сварки конструкционных сталей повышенной и высокой прочности: Э70, Э85, Э100, Э125, Э150; девять типов электродов для сварки легированных теплоустойчивых сталей: Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НФБ, Э-10ХЗМ1БФ, Э-10Х5МФ; ряд марок электродов, содержащихся в ОСТ 108.948.01—86; электроды по отдельным ТУ.

Химический состав металла швов, выполненных электродами типов Э70 . Э150, не нормируется ГОСТ 9467—75 и может не приводиться в нормативно-технической документации на электроды, за исключением серы и фосфора, содержание которых не должно быть более 0,030 и 0,035% соответственно. Однако в технической документации на электроды, соответствующие указанным типам, всегда содержатся данные по химическому составу наплавленного металла, которые чаще всего являются приемосдаточной характеристикой электродов. Если же такие данные отсутствуют в числе приемосдаточных характеристик, а приведены в качестве справочных (типичный химический состав наплавленного металла), их необходимо учитывать при выборе марки электрода для сварки того или иного объекта из легированной стали.

Сварные швы объектов атомной энергетики должны обладать повышенной надежностью. Поэтому для этих целей могут быть использованы только некоторые марки электродов, выдержавших специальные аттестационные испытания. В соответствии с документом «Основные положения по сварке и наплавке узлов и конструкций атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок» ОП 1513-72 для сварки легированных сталей разрешается использовать электроды следующих марок: ЦУ-2ХМ, ЦЛ-20, ЦЛ-21, ЦЛ-38, ЦЛ-45, ЦЛ-48, ПТ-30, РТ-45А, РТ-45АА.

Электродные покрытия основного вида обеспечивают наивысшие вязкопластические свойства за счет наименьшего содержания в наплавленном металле водорода, сульфидных и оксидных включений по сравнению с покрытиями других видов. Это является первой из главных причин, по которой покрытия основного вида используют для электродов, предназначенных для сварки легированных сталей.

Второй причиной использования низководородистых покрытий основного вида при сварке склонных к образованию холодных трещин легированных сталей является отрицательное влияние водорода в околошовной зоне свариваемых изделий. Атомарный водород диффундирует из металла шва в околошовную зону, где выделяется в имеющиеся в основном металле микропустоты и поры, образовавшиеся от слияния дислокаций, которые перемещаются под воздействием сварочных напряжений. При выделении в пустоты атомарный водород превращается в молекулярный, вследствие чего развивается давление порядка 10 5 МПа, и в окружающих объемах металла возникают растягивающие напряжения второго рода. Возможна также адсорбция водорода на поверхности или в вершине образовавшейся микротрещины. В результате развития этих явлений снижается прочность металла и возрастает вероятность возникновения холодных трещин в околошовной зоне основного металла.

Электроды типа Э70. Электроды АНП-2 предназначены для сварки сталей 14Х2ГМР, 14Х2ГМ-СШ, 14ХМНДФР, 14ХГНМД; наплавленный металл легирован никелем, хромом, молибденом. Электроды ВСФ-75У предназначены для сварки труб и других ответственных конструкций из легированных сталей с временным сопротивлением 640—690 МПа. Наплавленный металл легирован молибденом и ванадием. Электроды К-5НМХ предназначены для сварки легированных сталей с пределом текучести 590—790 МПа, например 14Х2ГМР. Наплавленный металл легирован никелем, хромом и молибденом. Электроды ЛКЗ-70 предназначены для сварки углеродистых и легированных сталей повышенной прочности (до 690 МПа). Наплавленный металл легирован хромом. Сварку можно выполнять только в нижнем положении. Электроды ВСФ-85 предназначены для сварки неповоротных стыков термически упрочненных труб из легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением 690—710 МПа. Металл легирован никелем, хромом и молибденом.

Электроды НИАТ-3М предназначены для сварки сталей марок 30ХГСА, 30ХГСНА, 25ХГСА, 20ХГСА, 12Х2НВФА и др. Наплавленный металл легирован хромом и молибденом. Электроды УОНИ-13/85 предназначены для сварки легированных сталей с временным сопротивлением 690—980 МПа. Наплавленный металл легирован молибденом. Электроды УОНИ-13/85У предназначены для сварки сталей 35ГС, 25Г2С, 30ХГ2С и др. Сварку производят как на постоянном, так и на переменном токе; наплавленный металл легирован молибденом.

Электроды Н-20/Св-12Х2НМА-ВИ предназначены для сварки сталей ВНЛ-3М, 30ХГСА и их сочетаний между собой в нижнем и вертикальном положениях. Наплавленный металл легирован никелем, хромом и молибденом. Электроды ОЗШ-1 предназначены для сварки легированных сталей с временным сопротивлением до 1080 МПа. Электроды Н-17/ЭП331, Н-17/ЭП331У предназначены для сварки литейных сталей 27ХГСНМЛ, 35ХГСЛ и их сочетаний со сталями 30ХГСНА, 35ХГА в нижнем и вертикальном положениях. Наплавленный металл легирован никелем, хромом, молибденом и вольфрамом. Электроды Н-17/ЭП331-ВИ, Н-17/ЭПЗЗ1У-ВИ предназначены цля сварки литейных сталей 27ХГСНМЛ, 35ХГСЛ и их сочетаний с деформируемыми сталями 30ХГСНА и 30ХГСА в нижнем и вертикальном положениях. Наплавленный металл легирован никелем, хромом, молибденом и вольфрамом.

Электроды ОЗС-11 предназначены для сварки сталей 12МХ, 15ХМ, 12ХМФ, 15Х1М1Ф и им подобных, работающих при температурах до 510 °С, как на постоянном, так и на переменном токе. Наплавленный металл легирован хромом и молибденом. Электроды ТМЛ-1У предназначены для сварки паропроводов из сталей 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, работающих при температурах до 540 °С, и элементов поверхностей нагрева из сталей марок 12Х1МФ, 12Х2МФСР и 12Х2МФБ. Наплавленный металл легирован хромом и молибденом. Электроды ТМЛ-4В предназначены для исправления дефектов в литых корпусных деталях турбин и паровой арматуры из сталей 20ХМЛ, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ, 12МХЛ, работающих при температурах до 565 °С без последующей термообработки отремонтированных участков. Наплавленный металл легирован хромом и молибденом. Электроды ЦУ-2ХМ предназначены для сварки энергооборудования из сталей 15ХМ, 20ХМ, 20ХМЛ, эксплуатирующихся при температуре не выше 540 °С. Наплавленный металл легирован хромом и молибденом.

Электроды ТМЛ-ЗУ предназначены для сварки паропроводов из сталей 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ, работающих при температуре не выше 570 °С, и элементов поверхностей нагрева из сталей марок 12Х1МФ, 12Х2МФБ и 12Х2МФСР, а также для заварки дефектов в элементах из тех же сталей. Наплавленный металл легирован хромом, молибденом и ванадием. Электроды ЦЛ-20 предназначены для сварки сталей 12Х1М1Ф, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ и аналогичных, эксплуатирующихся при температуре не выше 565 °С, а также для заварки дефектов отливок. Наплавленный металл легирован хромом, молибденом и ванадием. Электроды ЦЛ-17 предназначены для сварки сталей марок 15Х5М, 12Х5МА и 15Х5МФА, работающих в агрессивных средах при температуре не выше 450 °С. Наплавленный металл легирован хромом, молибденом и ванадием.

Электроды ПТ-30 предназначены для сварки энергооборудования из стали 10ГН2МФАА, эксплуатирующегося при температуре не выше 350 °С. Наплавленный металл легирован марганцем, никелем и молибденом. Электроды РТ-45А и РТ-45АА предназначены для сварки энергетического оборудования из сталей 15Х2НМФА и 15Х2НМФАА, эксплуатирующегося при температуре не выше 350 °С. Наплавленный металл легирован марганцем, хромом, никелем и молибденом. Электроды ЦЛ-21 предназначены для сварки энергооборудования из сталей марки 16ГНМА и аналогичных, эксплуатирующегося при температуре не выше 400 °С. Наплавленный металл легирован марганцем, никелем и молибденом. Электроды ЦЛ-38 предназначены для сварки энергооборудования из сталей 12ХМ, 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, эксплуатирующегося при температуре не выше 585 °С. Наплавленный металл легирован хромом и молибденом.

Электроды ЦЛ-45 предназначены для сварки энергооборудования из сталей 12Х1МФ, 15Х1МФ и аналогичных, эксплуатирующегося при температуре не выше 565 °С. Наплавленный металл легирован хромом, молибденом и ванадием. Электроды ЦЛ-48 предназначены для сварки энергетического оборудования из стали 16ГНМА и других марганцово-никель-молибденовых сталей, эксплуатирующегося при температуре не выше 400 °С. Наплавленный металл легирован никелем, молибденом и ванадием.

Электроды ЦЛ-57 предназначены для сварки энергетического оборудования из стали 10Х9МФБ и ей аналогичных, эксплуатирующегося при температуре не выше 350 °С. Наплавленный металл легирован хромом, молибденом и ванадием. Электроды ЦЛ-59 предназначены для сварки энергетического оборудования из стали марки 10ГН2МФА, подвергающегося нормализации или закалке с отпуском, эксплуатирующегося при температуре не выше 350 °С. Наплавленный металл легирован никелем и молибденом.

Как правильно выбрать электроды для сварки

Речь в статье пойдет о покрытых электродах, используемых для ручной электродуговой сварки. Параметры выбора электродов достаточно многочисленны, назовем основные:

выбор металлов, сплавов (стали, сплавы, разновидности чугуна и т. д.).
типы обслуживаемой конструкции или оборудования;
тип работ, который зависит от конструкции (массивные, толстостенные, тонкостенные, тавровые и т. д.);
род используемого для сварки тока;
наличие опыта у сварщика;
собственно, качество самого электрода.

Основываясь на этих параметрах, рассмотрим вопрос о том, как сделать оптимальный выбор.

Виды электродов для сварки и стали

Рассматривая типы и марки электродов для сварки, для начала остановимся на первых. Покрытые электроды (а именно они представлены в каталоге продукции МЭЗ) подразделяются на 4 основных типа — в зависимости от покрытия, которое на них наносится.

Основное покрытие («Б»)

Это один из наиболее распространенных типов обмазки, в составе которой — карбонаты кальция и магния. В маркировке обозначаются буквой «Б». Ключевое преимущество — малое содержание водорода в составе покрытия. Это и другие свойства позволяют получать механически очень прочный, высокопластичный шов с отличной ударной вязкостью. Электроды используются при сварке особо ответственных конструкций, а также конструкций, которые будут эксплуатироваться в знакопеременных по температуре условиях и суровых северных условиях. Наиболее широко известна марка УОНИ 13/55, УОНИИ 13/55, УОНИ 13/45. Среди минусов: образование при сварке сравнительно большого количества шлака, риски появления пор в сварном шве при сварке на длинной дуге, при влажной или окисленной поверхности.

Рутиловое покрытие («Р»)

Также является одним из самых широко используемых. Основа состава — рутил (диоксид титана), помимо него присутствуют кислород и кремний. Изделия обеспечивают легкий первичный, повторный поджиг, стабильное горение дуги, малое количество брызг, легкое отделение шлаковой корки, ровный шов товарного вида. Оптимально подходят для сварки низкоуглеродистых сталей. Наиболее популярные марки — МР-3 ЛЮКС, МР-3, ОЗС-12, АНО-21. В ряду минусов: необходимость в низкой влажности и в обязательной предварительной прокалке во избежание рисков окисления металла шва.

Кислое покрытие («А»)

Имеет в составе железо, кремний, марганец, другие элементы. Электродами с кислой обмазкой можно вести сварку по поверхностям с окалиной или ржавчиной, они обеспечивают высокую сопротивляемость возникновению в металле шва воздушных каналов. Из минусов — угроза появления в последнем горячих трещин.

Целлюлозное покрытие («Ц»)

Состоит из целлюлозы, органических смол, ферросплавов и других элементов. Электроды хорошо подходят для выполнения сварки в вертикальном положении благодаря малому количеству шлака и выделению защитных газов. В числе минусов — высокий уровень разбрызгивания металла и высокое содержание водорода, что может ухудшить качество металла сварного шва.

Выбор электродов для сварки металлоконструкций

Выбор перечисленных выше типов электродов зависит от того, какие работы выполняются (сварка или наплавка, заварка браков литья), а также от того, какие металлы и сплавы используются. Поэтому подбирать оптимальный вариант электродов для металлоконструкций следует с учетом их основного назначения:

Назначение

Рекомендуемые марки электродов

Сварка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей

Сварка легированных высокопрочных сталей

Сварка теплоустойчивых, жаропрочных сталей и сплавов

ОЗЛ-35, КТИ-7А, ИМЕТ-10, ТМЛ-3У, АНЖР-2, ЦЛ-39

Сварка «нержавейки», коррозионностойких сталей и сплавов

УОНИ-13НЖ, ЭА-400/10Т, ИЖ-15С, ЦТ-15, НИАТ-1

Сварка элементов из разных материалов и сталей разных классов

ОЗЛ-32, ЦТ-28, ЭА-391/15, АНЖР-2, ВИ-ИМ-1, ИМЕТ-10, НИИ-48Г, В-56У

Сварка изделий из никелевых сплавов

Сварка литого чугуна

МНЧ-2, ОЗЧ-3, ОЗЖН-1, ОЗЖН-2

Сварка ковкого чугуна

НИИ-48Г, АНВ-20, ОЗЛ-44, ЭА-112/15

Сварка изделий из сплавов на основе алюминия

ОЗА-1, ОЗА-2, ОЗАНА-1, ОЗАНА-2

Сварка медных и бронзовых деталей

Комсомолец-100, АНЦ/ОЗН-3; ОЗБ-2М (для бронзы)

Наплавка деталей, работающих в условиях абразивного износа

Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок при абразивном износе

12АН/ЛИВТ, ТК3-Н, ВСН-6

Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивного износа с ударными нагрузками

Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок

Наплавка изношенных деталей из высокомарганцовистых сталей

Наплавка металлорежущего инструмента

Как подобрать диаметр электрода в зависимости от толщины металла

При выборе следует учитывать зависимость диаметра электрода от толщины свариваемого металла изделий и элементов. Чем толще последний — тем, соответственно, больше и толщина стержня электрода. Так,

при толщине свариваемых элементов в 1,5-2,5 мм толщина электрода будет составлять 2-2,5 мм;
при толщине в 3 мм — соответственно 2,5-3 мм;
при 4-5 мм — 3-4 мм;
при 6-10 мм — 4-5 мм.

Допустимые значения сварочного тока также варьируются в зависимости от диаметра расходника (об этом — ниже). При повышенных значениях тока (всегда указываются на упаковке) и превышении рекомендуемых показателей диаметра существуют риски образования в металле шва пор. Следует также сказать о том, что если толщина изделий не более 1,5 мм, ручная дуговая сварка обычно не используется.

Выбор силы сварочного тока под электроды

Электродные расходники могут работать на постоянном и/или на переменном токе. Так, электроды с рутиловым покрытием используются в сварке как на постоянном, так и на переменном токах, то время как изделия с обмазкой основного типа (как, например, УОНИ 13/55 →) — только на постоянном токе обратной полярности.

Выбор силы сварочного тока напрямую влияет на качество сварки и получаемого результата. Если он подобран неправильно, заготовка при сварке может просто прожечься или, напротив, металл не оплавится на нужную глубину. Для правильного подбора существуют госты и рекомендуемые настройки, проверенные годами практики. Одно из ключевых правил — зависимость силы тока от диаметра электрода, важную роль также играют:

толщина заготовки;
пространственное положение сварки;
длина дуги;
количество слоев шва.

Для начинающих сварщиков будет полезно знать одно из основных негласных правил: на 1 мм диаметра электрода приходится в среднем 20-30 Ампер тока. Усредненно значения выглядят следующим образом:

Электроды для наплавки

Начиная с 20-х годов прошлого века, наплавка используется в качестве метода восстановления промышленных деталей и оборудования. Именно тогда было установлено, что поверхностное упрочнение буровых долот продлевает срок службы этих долот более чем в десять раз. С того времени, наплавка стала эффективным средством повышения износостойкости деталей машин и инструмента.

Технология наплавки

Как и сварка электродом углеродистых сталей, наплавка также использует расходные материалы. Однако конечной целью является не надёжность образованного соединения, а его эксплуатационные параметры:

Твёрдость.
Износостойкость.
Стабилизация размеров.
Устойчивость против коррозии.

В совокупности указанные факторы способствуют снижению затрат на обслуживание и замену изношенных деталей.

Сущность наплавки заключается в том, что на обрабатываемую поверхность в расплавленном виде наносится слой металла (или сплава), в результате чего восстанавливаются размеры детали и повышается её износостойкость.

По методу нагрева поверхности наплавку подразделяют на газовую и электрическую. К первой относят наплавку природными газами, либо ацетиленово-кислородным пламенем. Разновидностями электрической наплавки являются дуговая, импульсная, искровая, а также комбинации перечисленных способов.

Оборудование

Типовая установка для наплавки сталей включает в себя:

генератор энергии;
электроды;
приспособления для координации и фиксирования исходных заготовок.

В современных промышленных агрегатах часто присутствуют и средства автоматизации процесса. Это позволяет увеличивать количество рабочих позиций. В частности, вращающиеся устройства часто используются для одновременной обработки большого количества однотипных деталей.

Наплавочные электроды

Как и электроды для сварки углеродистых сталей, ГОСТ на которые определяет марку материала и технологию сварки, наплавочные электроды также различают по своим функциональным особенностям.

Важно! Различают электроды, с помощью которых можно производить как собственно сварку, так и наплавку (ГОСТ 9466-75), электроды, выполняющие ручную электродуговую наплавку (ГОСТ 10051-75), а также нестандартизированные электроды специального применения (например, для наплавки изношенных гравюр штампов, матриц или пуансонов).

Типы электродов, определяемые действующими госстандартами:

Покрытые наплавочные электроды, предназначенные для наплавки низколегированных сталей: Т-590, Т-620, ОЗН-6, АНП-13
Сварочные наплавочные электроды, используемые при обработке нержавеющих сталей: ЦН-6Л, ЦН-12М, УОНИ 13/НЖ-20Х13
Твердосплавные наплавочные электроды, эффективные при упрочнении металлообрабатывающего инструмента: ОЗН-300М, ОЗН-400М

Особенности состава и структуры электродов

Различают условия работы и конечные характеристики поверхности детали после наплавки. Материал наплавочного электрода должен обладать сродством к основному металлу изделия, поскольку большая разница между размерами наплавляемых частиц и базовой макроструктурой способствует возникновению внутренних напряжений.

Поверхностный слой наплавочных электродов обычно составляют износостойкие карбиды (реже – нитриды) металлов. Эффективность покрытия находится в прямой зависимости от количества карбидообразующих элементов - хрома, молибдена, вольфрама, ванадия и железа - в сочетании с углеродом.

Устойчивые к износу карбиды образуются, когда один из этих элементов реагирует с углеродом и в результате полностью насыщается, образуя карбид, состоящий только из углерода и металла. Баланс углерода остаётся в растворе, образуя полуаустенитную матрицу, в которой твёрдые, износостойкие карбиды распределяются равномерно. Поскольку отношение износостойких карбидов к матрице сплава увеличивается, сопротивление истиранию увеличивается (а ударная вязкость – снижается).

Читайте также: