Электроды для жаропрочных сталей

Обновлено: 18.04.2024

Электроды этой группы обеспечивают получение сварных соединений с требуемой жаростойкостью и/или жаропрочностью.Жаростойкими сварными соединениями являются соединения, обладающие высокой стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах свыше 550-600 гр С. Жаропрочными сварными соединениями являются соединения, работающие при этих температурах в нагруженном состоянии в течение определенного времени (жаропрочные соединения должны обладать при этом достаточной жаростойкостью).

Электроды, предназначенные для сварки жаростойких и/или жаропрочных материалов, иногда используются для сварки коррозионно-стойких и разнородных сталей и сплавов.

Тип электродов по ГОСТ 10052 или тип наплавленного металла

Дополнительная или сопутствующая область применения

Сварка жаростойкого и жаропрочного сплава марки ХН78Т

Сварка коррозионно-стойких конструкций и оборудования из сплава ХН78Т. Сварка разнородных сталей. Сварка чугуна.

Сварка жаропрочных конструкций и оборудования из сталей типа 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т, Х20Н12Т-Л и Х16Н13Б, работающих при температуре 570-650 о С.

Сварка сталей типа 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т, Х20Н12Т-Л, Х16Н13Б, когда к металлу шва предъявляют жесткие требования стойкости к МКК.

Сварка жаростойких сталей типа 20Х23Н13 и 20Х23Н18, работающих в окислительных средах при температуре до 1000 о С

Сварка сталей типа 15Х25Т и стали 25Х25Н20С2. Сварка разнородных сталей.

Сварка реакционных труб из жаростойких сталей марок 45Х25Н20С2, 45Х20Н35С, 25Х20Н35, работающих при температуре до 900 о С в печах конверсии метана

Сварка жаростойких сталей типа 12Х25Н16Г7АР, 45Х25Н20С2 и Х18Н35С2, работающих в окислительных средах при температуре до 1050 о С и в науглероживающих средах при температуре до 1000 о С

Сварка сталей 20Х23Н13, 20Х23Н18.

Сварка жаростойких хромоникелевых сталей, преимущественно марки 30Х24Н24Б, работающих при температуре до 950 о С

Сварка жаропрочных сталей и сплавов типа ХН67МВТЮЛ, ХН64МТЮР, ХН78Т, ХН77ТЮР и ХН56МТЮ

Сварка разнородных сталей и сплавов.

Сварка и наплавка конструкций из 25Cr - 20Ni жаростойких сталей в т.ч. 45Х25Р20Cr, 20X23H13, 2023H18, работающих при температурах до 1100 о С.

Сварка броневых сталей.

Сварка жаростойких и жаропрочных сплавов на никелевой основе типа ХН78Т, ХН70ВМЮТ

Сварка перлитных и хромистых сталей со сплавами на никелевой основе.

Сварка жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов на никелевой основе типа 37Х12Н8Г8МФБ, ХН67ВМТЮ, ХН75МБТЮ, ХН78Т, ХН77ТЮ

Сварка жаростойких сталей типа 20Х23Н13, работающих при температуре до 900 о С в газовых средах, содержащих сернистые соединения

Сварка жаростойких сталей типа 20Х20Н14С2, 20Х23Н18, 20Х25Н20С2, 45Х25Н20С2, работающих в науглероживающих средах при температуре до 1050 о С

Сварка жаростойких сталей марок 20Х25Н20С2, 45Х25Н20С2, Х18Н35С2, работающих в науглероживающих средах с температурой до 1050 о С, в т.ч. при повышенных стати-ческих нагрузках на сварные швы

Сварка тонколистовых жаростойких сталей типа 20Х20Н14С2, 20Х25Н20С2 , 45Х25Н20С2, работающих в науглероживающих средах при температуре до 1000 о С

Сварка корневого и облицовочного слоев шва, обращенных в сторону рабочей науглероживающей среды, в конструкциях из сталей типа 20Х20Н14С2, 20Х25Н20С2, 45Х25Н20С2 больших толщин

Сварка жаростойких сталей типа 20Х25Н20С2 и 20Х20Н14С2, работающих в окислительных средах при температуре до 1050 о С

Заварка дефектов литья из сталей типа 20Х25Н20С2 и 20Х20Н14С2.

Сварка тонколистовых (толщиной до 6 мм) конструкций и нагревательных элементов из жаростойких сплавов типа ХН78Т

Наплавка облицовочных слоев швов при сварке конструкций из сплавов типа ХН78Т большой толщины.

Сварка жаростойких сплавов марок ХН70Ю и ХН45Юи других сплавов на никелевой основе, работающих при температуре до 1200 о С

Сварка облицовочных слоев швов, выполненных электродами других марок.

См. группу "Электроды для сварки разнородных сталей и сплавов"

Сварка корневых слоев швов жестких конструкций из жаростойкой стали марки 45Х25Н20С2.

К высоколегированным сталям относят сплавы, содержание железа в которых более 45%, а суммарное содержание легирующих элементов не менее 10%, считая по верхнему пределу при концентрации одного из элементов не менее 8% по нижнему пределу. К сплавам на никелевой основе относят сплавы с содержанием не менее 55% никеля. Промежуточное положение занимают сплавы на железоникелевой основе.

В соответствии с ГОСТ 10052-75 электроды для сварки высоколегированных коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов по химическому составу наплавленного металла и механическим свойствам металла шва и наплавленного металла классифицированы на 49 типов. Наплавленный металл значительной части электродов, регламентируется техническими условиями предприятий - изготовителей.

Химический состав и структура наплавленного металла электродов для сварки высоколегированных сталей и сплавов отличаются - и иногда существенно - от состава и структуры свариваемых материалов. Основными показателями, решающими вопрос выбора таких электродов, является обеспечение: основных эксплуатационных характеристик сварных соединений (механических свойств, коррозионной стойкости, жаростойкости, жаропрочности), стойкости металла шва против образования трещин, требуемого комплекса сварочно-технологических свойств.

Электроды для сварки высоколегированных сталей и сплавов имеют покрытия основного, рутилового и рутилово-основного видов. Из-за низкой теплопроводности и высокого электросопротивления скорость плавления, а следовательно и коэффициент наплавки электродов со стержнями из высоколегированных сталей и сплавов существенно выше, чем у электродов для сварки углеродистых, низколегированных и легированных сталей. Вместе с тем повышенное электросопротивление металла электродного стержня обуславливает необходимость применения при сварке пониженных значений тока и уменьшения длины самих стержней (электродов). В противном случае из-за чрезмерного нагрева стержня возможен перегрев покрытия и изменение характера его плавления, вплоть до отваливания отдельных кусков.

Электроды для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов.

Электроды для жаропрочных сталей

Металлургия

Науглероживатель Марок: ГИИ-А, ГИИ-Б, МУ-99, МУ-95, МУ-90, МУ-80
Электроды графитированные Из марок графита: ЭГ(ЭГ15, ЭГ 20, ЭГ 25 ), ЭГП, ЭГС, ЭГСП, RP. HP, SHP, UHP Размеры: от 75мм до 200мм

Плитка АТМ-1 Плитка футеровочная, кислотоупорная из графитопласта (антегмита) марок АТМ-1 и АТМ-1Т
Угольные блоки и плиты Используемые марки графита: ИФУ, ИФКО
Графитовые блоки и плиты Используемые марки графита ЭГ, ГМЗ, ЗОПГ, ППГ, ЭГ-ФФ

Строительство

Формы для ванной сварки Эксплуатируются например для сварки арматуры и крановых рельс, ВР, ВМ, ГР
Графитовые стержни Используется для сварки, резки, электролиза, смазки

Формы для литья Графитовые лодочки, изложницы, формы для литья - для литейной и ювелирной промышленности.
Ювелирные тигли С верхней и донной разливкой, для плавки цветных металлов
Тигли для индукционных печей Делаются из ГЭ, RP, ГМЗ, МПГ-6,7, KG-60, IK 75,90,120
Тигли для газового анализа Используются в приборах LECO, STROHLEIN, METABAK, HITACHI, HORIBA, ELTRA и других
Подшипники и втулки Эксплуатируются в калильных и сушильных печах, их можно устанавливать непосредственно в зоне нагрева.
Фильеры и кристаллизаторы Применяются в установках непрерывной разливки сплавов

Щека головки токоприемника Обеспечивает фиксацию контактной вставки в головке токоприемника
Трамвайные вставки Вставки для пантографа, для трамваев КТМ, ТАТРА и других.
Ж/Д вставки Углеграфитовые вставки для пантографа железнодорожного состава
Троллейбусные вставки Вставки мароr ВКТ, ВТЛ, зимние МКВ 3

Лопатки и пластины Графитовые лопатки для вакуумных насосов, компрессоров и доильных аппаратов
Электрощетки ЭГ4, ЭГ14, ЭГ2А, ЭГ8, ЭГ61а, ЭГ-50, ЭГ-84-1, ЭГ71, ЭГ74, М1, МГ, МГ4, МГ20, МГСО и другие.
Кольца и уплотнители Графитовые кольца, торцевые и поршневые уплотнители, из разных марок графита.

Меднографитовая плита Используется в качестве заготовки для самостоятельного производства "МГ" электрощеток
Графитовые колодки РВП-41М; РВП-54М; РВП-68Н; РВП-68В.
Анодные заземлители ЭГТ-1000, 1450, 2000, 2500, 2900
Труба графитопластовая

Во многих случаях, в условиях промышленного производства возникает необходимость сваривания металлических деталей, которые используются в экстремальных условиях. Такие конструкции из коррозионностойкого металла могут использоваться в сложных погодных и климатических условиях, в помещениях с агрессивной средой и т.д. Для работы с такими конструкциями используются специальные электроды, которые призваны обеспечить создание хорошего шва, который соответствовал бы качеству свариваемого материала.

Наиболее популярной разновидностью электродов, которые могут применяться в описанных выше условиях является электрод марки ОЗЛ-14. Его основное предназначение – использоваться при сваривании коррозионностойких сталей. Кроме этого, данная марка электродов применяется для сваривания жаростойких, а также жаропрочных сталей марок 0Х18Н10Т и Х18Н10Т, или же похожих. Эта разновидность электродов показывает хорошие результаты в процессе образования металла сварочного шва, особенно если к нему выдвигаются строгие условия в плане защиты от коррозии.

Следующей разновидностью электродов для работы в похожих условиях является электрод марки ОЗЛ-8. Данная разновидность электродов применяется в аналогичных условиях и для решения тех же задач, что и предыдущий. Отличие состоит лишь в том, что детали, изготавливаемые при помощи сваривания, должны работать в условиях температур до 350°С.

Жаростойкие, а также жаропрочные стали марки Х18Н9Т и 1Х21Н5Т варят, применяя такие разновидности электродов, как ЭА-1Б или ЦЛ-11. К сортам сталей, названным выше, выдвигают строгие условия относительно межкристаллической коррозийной стойкости. Учитывая характер и состав покрытия рассматриваемых электродов, применение их исключает образование и распространение коррозии. Имеется ввиду коррозия в межкристаллической решетке металла.

При более высокой температуре около 560°С эксплуатируют стали сортов Х19НТ9, а также Х18НТ9. Среди сортов этой стали различают разновидности, которые разнятся лишь индексом в конце. Для производства сваривания данных сталей берут разновидность электродов ЭА-1Ба, а также электроды марки ЗИО-3. При сваривании стальных деталей, предназначенных для использования при еще большем температурном режиме (560-600°С), а также повышенном давлении, рекомендуется применять разновидность электродов ЦТ-15-1.

Соединение деталей из жаропрочной стали для использования в условиях температурного режима в 1100°С рекомендуется производить, используя разновидность электродов исключительно ЦТ-17. Применение иных марок электродов приведет к плавлению материала сварочного шва. Это связано с тем, что этот температурный интервал соответствует температуре, при которой плавится сталь. Отсюда вывод – нужно не допускать в сварной шов компоненты, имеющие температуру плавления, которая приближается к температуре плавления стали (1100°С).

Электроды для сварки жаропрочных аустенитных сталей.

Стойкость чисто аустенитного наплавленного металла против образования горячих трещин обеспечивается, как выше говорилось, легированием за счет значительного количества молибдена марганца – от пяти до семи процентов - а также за счет повышенной чистоты сварочной проволоки по вредным примесям, включая рафинирование различными способами переплава.

Непригодность сварочных электродов с высоким содержанием никеля для сварки сталей, имеющих в своем составе ниобий, обусловлена тем, что при легировании чисто аустенитного металла шва ниобием, резко снижает его стойкость против образования горячих трещин, в то время как в двухфазном металле шва ниобий повышает эту стойкость.

При большом количестве образующейся эвтектики происходит «залечивание» трещин легкоплавкой эвтектикой. Наблюдается это при комплексном легировании чисто аустенитного металла ниобием и кремнием при соотношении Nb : Si = 4:1 и при содержании в шве ниобия до трех-четырех процентов.

К третьей группе относятся сварочные электроды типов Э-11Х15Н25М6АГ2 (электроды ЭА-395/9, НИАТ-5), Э-09Х15Н25М6АГ2Ф (электроды ЭА-981/15).

Однопроходные швы, корневые и облицовочные валики при сварке аустенитных сталей с высоким содержанием никеля (до 35%) и молибдена менее 5% (не имеющих в своем составе ниобия) следует выполнять электродами марок ЭА-395/9, НИАТ-5, дополнительно легированных молибденом через покрытие.

Металл, наплавленный электродами сварочными третьей группы, имеет большой запас аустенитности, поэтому эти электроды используются для сварки аустенитных сталей, работающих в условиях глубокого холода (до -196 о С), а также для сварки перлитных конструкционных сталей с аустенитными.

При наличии в конструкции контакта швов с агрессивной средой следует верхний слой наплавлять сварочными электродами типа Э-07Х19Н11М3 электроды ЭА-400/10У, ЭА-400/10Т и другими, обеспечивающими металл, стойкий против межкристаллитной коррозии в исходном состоянии после сварки, и не содержащими ниобий, что исключает возможность образования горячих трещин в перемешанном слое сварного шва.

Необходимо учитывать, что жаропрочность сварных соединений существенно может отличаться от жаропрочности основного и наплавленного металлов, испытанных раздельно.

Это обусловлено склонностью сварных соединений к локальным разрушениям в околошовной зоне.

Поэтому выбор электродов по принципу равной либо близкой жаропрочности шва и основного металла оправдывается только для кратковременных ресурсов работы сварных соединений.

Для длительных ресурсов работы предпочтительнее выбирать электроды, обеспечивающие металл шва с повышенной длительной пластичностью типа Э-08Х16Н8М2 и другие.

Технологические характеристики электродов, химический состав и механические свойства металла, наплавленного высоколегированными электродами различных типов предназначенных для сварки жаропрочных хромоникелевых сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах.

Читайте также: