Электроды для сварки теплоустойчивых сталей
Обновлено: 21.09.2024
ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫХ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ
СВАРКА ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫХ СТАЛЕЙ
Теплоустойчивыми называют стали, длительно работающие при температуре до 600 °С. К ним относятся перлитные низколегированные хромомолибденовые стали 12МХ, 12ХМ, 15ХМ, 20ХМЛ, работающие при температуре 450. 550 °С и хромомолибденованадиевые стали 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20МФЛ, работающие при температуре 550. 600 °С в течение 100 000 ч (10 лет). Они дешевы и технологичны, из них делают отливки, прокат, поковки для изготовления сварных конструкций: турбин, паропроводов, котлов и т.п.
Теплоустойчивость сварных соединений оценивают отношением длительной прочности металла соединения и основного металла - коэффициентом теплоустойчивости.
Чтобы работать при высоких температурах, стали должны обладать жаростойкостью, длительной прочностью, стабильностью свойств во времени и сопротивлением ползучести: их пластическая деформация при постоянной нагрузке с течением времени должна возрастать незначительно. Все это достигается введением в состав сталей 0,5. 2,0% хрома, 0,2. 1,0 % молибдена, 0,1 . 0,3 % ванадия и — иногда — небольших добавок редкоземельных элементов. Хорошее сочетание механических свойств изделий из теплоустойчивых сталей достигается термообработкой: нормализацией или закалкой с последующим высокотемпературным отпуском. Это обеспечивает мелкозернистую структуру, состоящую из дисперсной ферритокарбидной смеси. После 100000 ч работы обработанная таким образом сталь 15ХМ имеет прочность 260 МПа (26,5 кгс/мм2) при температуре 450 °С и 62 МПа (6,3 кгс/мм2) при температуре 550 °С, а сталь 12X1МФ - 154 МПа (15,7 кгс/мм2) при температуре 500 °С и 58 МПа (5,9 кгс/мм2) при температуре 580 °С.
Физическая свариваемость теплоустойчивых сталей, определяемая отношением металла к плавлению, металлургической обработке и к последующей кристаллизации шва не вызывает затруднений. Современные сварочные материалы и технология сварки обеспечивают требуемые свойства и стойкость металла шва против горячих трещин. Однако сварные соединения склонны к холодным трещинам и к разупрочнению металла в ЗТВ - зоне термического влияния. Поэтому нужно применять сопутствующий сварке местный или предварительный общий подогрев изделия. Это уменьшает разницу температур в
зоне сварки и на периферийных участках, что снижает напряжения в металле. Уменьшается скорость охлаждения металла после сварки больше аустенита превращается в мартенсит при высокой температуре, когда металл пластичен. Напряжения, возникающие из-за разницы объемов этих фаз, будут меньше, вероятность образования холодных трещин снизится. Применяя подогрев, нужно учитывать, что излишне высокая температура приводит к образованию грубой ферритно-перлитной структуры, не обеспечивающей необходимую длительную прочность и ударную вязкость сварных соединений. Уменьшить опасность возникновения холодных трещин можно, производя отпуск деталей, выдерживая их при температуре 150. 200 °С сразу после сварки в течение нескольких часов. За это время завершится превращение остаточного аустенита в мартенсит и удалится из металла большая часть растворенного в нем водорода.
Разупрочнение теплоустойчивых сталей в ЗТВ зависит также от параметров режима сварки. Повышение погонной энергии сварки увеличивает мягкую разупрочняющую прослойку в ЗТВ, которая может быть причиной разрушения жестких сварных соединений при эксплуатации, особенно при изгибающих нагрузках. Основные способы сварки конструкций из теплоустойчивых сталей - это дуговая и контактная стыковая. Последнюю используют для сварки стыковых соединений труб нагревательных котлов в условиях завода.
Дуговую сварку производят электродами с покрытием, в защитных газах и под флюсом. Подготовку кромок деталей при всех способах дуговой сварки производят механической обработкой. Допускается применение кислородной или плазменной резки с последующим удалением слоя поврежденного металла толщиной не менее 2 мм.
Дуговую сварку производят при температуре окружающего воздуха не ниже 0 °С с предварительным и сопутствующим сварке местным или общим подогревом. Температура подогрева зависит от марки стали и толщины свариваемых кромок. Хромомолибденовые стали при толщине кромок до 10 мм, а хромомолибденованадиевые - до 6 мм можно сваривать без подогрева. Сталь 15ХМ, например, толщиной 10. 30 мм надо подогревать до температуры 150. 200 °С, а больше 30 мм - до температуры 200. 250 °С. До 250. 300 °С подогревают сталь 12Х1МФ толщиной 6. 30 мм, а свыше 30 мм требуется ее подогрев до температуры 300. 350 °С. При многопроходной автоматической сварке под флюсом минимальную температуру подогрева можно снижать на 50 °С. Аргонодуговую сварку корневого шва стыков труб выполняют без подогрева.
После сварки производят местный отпуск сварных соединений или общий отпуск всей сварной конструкции. Хромомолибденовые стали нагревают при отпуске до температуры 670. 700 °С с выдержкой при этой температуре 1 . 3 ч в зависимости от толщины сваренных кромок,
хромомолибденованадиевые - до температуры 740. 760 °С с выдержкой 2. 10 ч. Чем больше в стали хрома, молибдена, ванадия, тем больше должны быть температура и время отпуска. Отпуск стабилизирует структуру и механические свойства соединений, снижает остаточные напряжения, однако он не позволяет полностью выровнять структуру и устранить разупрочненную прослойку в ЗТВ.
Ручную дуговую сварку теплоустойчивых сталей ведут электродами из малоуглеродистой сварочной проволоки с основным (фтористо-кальциевым) покрытием, через которое вводят в шов легирующие элементы. Этот тип покрытия хорошо раскисляет металл шва, обеспечивает малое содержание в нем водорода и неметаллических включений, надежно защищает от азота воздуха. Это позволяет получать высокую прочность и пластичность шва. Однако для электродов с таким покрытием характерна повышенная склонность к образованию пор при удлинении дуги, наличии ржавчины на поверхности свариваемых кромок и при небольшом увлажнении покрытия. Поэтому нужно сваривать предельно короткой дугой, тщательно очищать кромки и сушить электроды перед их применением при температуре 80. 100 °С. Хромомолибденовые стали сваривают электродами типа Э-09Х1М (ГОСТ 9467-75) марки ЦУ-2ХМ диаметром 3 мм и более, а также ЦЛ-38 диаметром 2,5 мм, хромомолибденованадиевые - электродами типа Э-09Х1МФ марок ЦЛ-39 диаметром 2,5 мм, ЦЛ-20, ЦЛ-45 диаметром 3 мм и более. Сварку ведут на постоянном токе обратной полярности узкими валиками без поперечных колебаний электрода с тщательной заваркой кратера перед обрывом дуги. Когда подогрев свариваемых изделий и их термообработка после сварки невозможны или если необходимо сваривать перлитные теплоустойчивые стали с аустенитными, допускается использование электродов на никелевой основе марки ЦТ 36 или проволоки Св 08Н60Г8М7Т при аргонодуговой сварке.
Теплоустойчивые стали сваривают дуговой сваркой плавящимся электродом в углекислом газе и вольфрамовым электродом в аргоне. Сварку в С02 из-за опасности шлаковых включений между слоями используют обычно для однопроходных швов и для заварки дефектов литья. Сварку ведут на постоянном токе обратной полярности с присадочной проволокой (ГОСТ 2246-70) Св 08ХГСМА для хромомолибденовых сталей или Св 08ХГСМФА для хромомолибденованадиевых сталей. Для проволоки диаметром 1,6 мм сила сварочного тока 140. 200 А при напряжении дуги 20. 22 В, а диаметром 2 мм 280. 340 А при 26. 28 В.
Ручная аргонодуговая сварка используется для выполнения корневого шва при многопроходной сварке стыков труб. Автоматической сваркой в аргоне сваривают неповоротные стыки паропроводов в условиях монтажа. При аргонодуговой сварке хромомолибденовых сталей.
Автоматическую дуговую сварку под флюсом используют на поворотных стыках трубопроводов, коллекторов котлов, корпусов аппаратов химической промышленности и других изделиях с толщиной стенки 20 мм и более. Применяют низкоактивные по кремнию и марганцу флюсы ФУ-11, ФУ-16, ФУ-22. Этим достигается стабильность содержания Si и Мп в многослойных швах и низкое содержание в них оксидных включений - продуктов процесса восстановления марганца. Сварку под флюсом ведут со скоростью 40. 50 м/ч на постоянном токе обратной полярности силой 350. 400 А при напряжении дуги 30. 32 В. Высокая скорость сварки уменьшает погонную энергию, что снижает разупрочнение хромомолибденованадиевых сталей в околошовной зоне. Применяют проволоку диаметром 3 мм Св 08МХ и Св 08ХМ для хромомолибденовых сталей и Св 08ХМФА для хромомолибденованадиевых сталей. Можно применять проволоку диаметром 4 и 5 мм, увеличив соответственно силу тока до 520. 600 А и 620. 650 А при напряжении дуги 30. 34 В.
Условные обозначения покрытых электродов
Структура условного обозначения электрода по ГОСТ 9466-75 "Электроды покрытые для ручном дуговой сварки и наплавки. Классификации и общие технические условия" состоит из 11 обозначений в виде дроби:
В числитиле - паспортные данные:
ТИП ЭЛЕКТРОДА
Для сварки углеродистых и низколегированных сталей, а также легированных с повышенной и высокой прочностью обозначение состоит из:
- индекса Э - электрод для ручной дуговой сварки и наплавки;
- цифр, следующих за индексом, обозначающих величину предела прочности при растяжении в кгс/мм 2 ;
- индекса А, указывающего, что металл шва имеет повышенные свойства по пластичности и ударной вязкости.
Для сварки теплоустойчивых, высоколегированных сталей и для наплавки обозначение состоит из:
- индекса Э - электрод для ручной дуговой сварки и наплавки;
- дефиса (тире);
- цифры, следующей за индексом, указывающей среднее содержание углерода в сотых долях процента;
- букв и цифр, определяющих содержание химических элементов в процентах.
Порядок расположения буквенных обозначений химических элементов определяется уменьшением среднего содержания соответствующих элементов в наплавленном металле. При среднем содержании основного химического элемента менее 1,5 % число за буквенным обозначением химического элемента не указывается. При среднем содержании в наплавленном металле кремния до 0,8 % и марганца до 1,0% буквы С и Г не проставляются.
Для сварки yглеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при разрыве до 490 МПа (50 кгс/мм 2 ) применяют 7 типов электродов: Э 38; Э 42; Э 46; Э 50; Э 42А; Э 46А; Э 50А.
Для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при разрыве от 490 МПа (50 кгс/мм 2 ) до 588 МПа (60 кгс/мм 2 ) применяют 2 типа электродов: Э 55; Э 60.
Для сварки легированных сталей повышенной и высокой прочности с пределом прочности при разрыве свыше 588 МПа (60 кгс/мм 2 ) применяют 5 типов электродов: Э 70; Э 85; Э100; Э 125; Э 150.
Для сварки теплоустойчивых сталей - 9 типов: Э-09М; Э-09МХ; Э-09X1М; Э-05Х2М; Э-09Х2М1; Э-09Х1МФ; Э-10Х1МНБФ; Э-10ХЗМ1БФ; Э-10Х5МФ.
Для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - 49 типов: Э-12Х13; Э-06Х13Н; Э-10Х17Т; Э-12Х11НМФ; Э-12Х11НВМФ и другие.
Для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами - 44 типа: Э-10Г2; Э-10ГЗ; Э-12Г4: Э-15Г5: Э-16Г2ХМ: Э-30Г2ХМ и другие.
МАРКА ЭЛЕКТРОДА
Каждому типу электрода может соответствовать одна или несколько марок.
ДИАМЕТР ЭЛЕКТРОДА, мм
Диаметр электрода соответствует диаметру металлического стержня.
НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОДА
Для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при растяжении до 588 МПа (60 кгс/мм 2 ) - маркируется буквой У;
Для сварки легированных конструкционных сталей с пределом прочности при растяжении свыше 588 МПа (60 кгс/мм 2 ) - маркируется буквой Л;
Для сварки теплоустойчивых сталей - маркируется буквой Т;
Для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - маркируется буквой В;
Для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами - буквой Н.
КОЭФФИЦИЕНТ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ
В зависимости от отношения диаметра покрытия электрода D к диаметру электродного стержня d электроды подразделяются на следующие группы:
- с тонким покрытием (D / d ≤ 1,2) - маркируется буквой М;
- со средним покрытием (1,2 С;
- с толстым покрытием (1,45 Д;
- с особо толстым покрытием (D / d > 1,8) - Г.
В знаменателе - кодированное обозначение (код):
буква Е - международное обозначение плавящегося покрытого электрода
ГРУППА ИНДЕКСОВ, УКАЗЫВАЮЩИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТАЛЛА ШВА ИЛИ НАПЛАВЛЯЕМОГО МЕТАЛЛА
6.1. Для электродов, применяемых для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при растяжении до 588 МПа (60 кгс/мм 2 )
6.2. В условном обозначении электродов для сварки легированных сталей с пределом прочности при растяжении свыше 588 МПа (60 кгс/мм 2 ) первый индекс двузначного числа соответствует среднему содержанию углерода в шве в сотых долях процента; последующие индексы из букв и цифр показывают содержание элементов в процентах в металле шва; последний цифровой индекс, проставляемый через дефис, характеризует минимальную температуру°С, при которой ударная вязкость металла шва составляет не менее 34 Дж/см 2 (35 кгс?м/см 2 ).
Пример: E-12X2Г2-3 означает 0,12% углерода, 2% хрома, 2% марганца в металле шва и при -20°С имеет ударную вязкость 34 Дж/см 2 (3,5 кгс?м/см 2 ).
6.3. В условном обозначении электродов для сварки теплоустойчивых сталей содержатся два индекса:
- первый указывает минимальную температуру, при которой ударная вязкость металла шва составляет не менее 34 Дж/см 2 (3,5 кгс?м/см 2 );
- второй индекс - максимальную температуру, при которой регламентированы показатели длительной прочности металла шва.
6.4. Электроды для сварки высоколегированных сталей кодируются группой индексов, состоящих из трех или четырех цифр:
- первый индекс характеризует стойкость металла шва к межкристаллитной коррозии;
- второй указывает максимальную рабочую температуру, при которой регламентированы показатели длительной прочности металла шва (жаропрочность);
- третий индекс указывает максимальную рабочую температуру сварных соединений, до которой допускается применение электродов при сварке жаростойких сталей;
- четвертый индекс указывает содержание ферритной фазы в металле шва.
6.5. Условное обозначение электродов для наплавки поверхностных слоев состоит из двух частей:
первый индекс указывает среднюю твердость наплавленного металла и выражается дробью:
- в числителе - твердость по Виккерсу;
- в знаменателе - по Роквеллу.
второй индекс указывает, что твердость наплавленного металла обеспечивается:
Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей
Должны в первую очередь обеспечить необходимую жаропрочность сварных соединений - способность противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах.
Для конструкций, работающих при температурах до 475°С, используют молибденовые электроды типа Э-09М, а при температурах до 540°С - хромомолибденовые электроды типов Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-09X2М1 и Э-05Х2М.
Для конструкций, работающих при температурах до 600°С, применяют хромомолибденованадиевые электроды Э-09Х1МФ, Э-10ХIМ1НБФ, Э-10Х3М1БФ.
Электроды Э-10Х5МФ с повышенным содержанием хрома предназначены для сварки конструкций из сталей с повышенным содержанием хрома (12Х5МД, 15Х5М, 15Х5МФЛ и др.), работающих в агрессивных средах при температурах до 450°С.
Для сварки теплоустойчивых сталей чаще используют электроды с основным покрытием, обеспечивающие прочность наплавленного металла при повышенных температурах, а также малую склонность к образованию горячих и холодных трещин. Наиболее распространены в цеховых условиях и на монтаже электроды типа ТМЛ, обладающие хорошими технологическими свойствами:
- малая склонность к образованию "стартовой" и общей пористости благодаря легкому зажиганию и стабильному горению дуги;
- высокая маневренность при сварке в различных положениях;
- легко отделяется шлак, что позволяет сваривать в узких и глубоких разделках без зашлаковки.
Характеристики электродов для сварки легированных теплоустойчивых сталей
Для молибденовых сталей
Марка
Обозначение кода по ГОСТ
Область применения
Технологические особенности
Покрытие
Род полярность тока
Коэффициент наплавки, г/А?ч
Положение в пространстве
ЦЛ-6
Е - 02 - А24
УОНИ-13/15М
Е - 02 - Б20
ЦУ-2М
Е - 02 - Б20
Для сталей 16М, 20М и др., при сварке паропроводов, коллекторов котлов, работающих при температурах до 475°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам
Для хромомолибденовых сталей с повышенным содержанием хрома
УОНИ-13/45108ХМ
Е-04-Б20
Для сталей 15МХ, 20ХМ и др., в том числе для сварки трубопроводов и деталей энергетического оборудования, работающих при температурах до 520°С. Сварка предельно короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-300°С
УОНИ-13ХМ
Е - 04 - Б20
Для сталей 15ХМ, 20ХМ и др., в том числе для сварки трубопроводов и деталей энергетического оборудования, работающих при температурах до 520°С. Сварка предельно короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-200°С
ТМЛ-1
Е - 05 - Б20
Для паропроводов, работающих при температурах до 500°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-300°С. Возможна сварка в узкие разделки
48Н-10
Е - 06 - Б20
Для сталей 12ХМ, 12Х2М1-Л и др., в том числе для сварки паропроводов, работающих при температурах до 550°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-300°С
Для хромомолибденовых сталей с повышенным содержанием хрома и молибдена
ЦЛ-55
Е - 06 - Б20
Для сталей 10Х2М и др., в том числе для сварки трубопроводов, работающих при температурах до 550°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-300°С
Тип Э-09МХ
Для хромомолибденовых сталей
УОНИ-13/45МХ
Е-04-Б20
Для сталей 12МХ, 15ХМ и др., в том числе для сварки трубопроводов, работающих при температурах до 500°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-300°С
ТМЛ-1У
Е - 05 - 620
Для сталей 12МХ, 15МХ и др., для сварки трубопроводов и деталей энергетического оборудования, работающих при температурах до 540°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам. Возможна сварка в узкую разделку с углом скоса кромок до 15°. Дуга очень стабильна. Хорошо отделяется шлак
ОЗС-11
Е-04-РБ23
Для сталей 12МХ, 15МХ, 12ХМФ. 15Х1М1Ф и др., для сварки паропроводов, работающих при температурах до 500°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам. Сварка сталей толщиной более 12 мм с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-200°С. Рекомендуются для монтажных работ
Для хромомолибденованадиевых сталей
ТМЛ-3
Е-07-Б20
Для сварки неповоротных стыков трубопроводов, работающих при температурах до 575°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 250-350°С. Шлак легко отделяется. Высокая стойкость металла против образования пор в шве
ТМЛ-ЗУ
Е-06-Б20
Для сталей 12МХ, 15МХ, 12Х2М1, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФ1, 15Х1М1Ф-Л и др., в т.ч. для трубопроводов, работающих при температурах до 565°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 350-400°С. Сварка в узкую разделку с углом скоса кромок до 15°
ЦЛ-39
Е-07-Б20
Для сталей 12Х1МФ, 12Х2МФСР, 12Х2МФБ и др., в т.ч. для сварки элементов нагрева поверхностей котлов и трубопроводов диаметром до 100 мм с толщиной стенки до 8 мм, работающих при температурах до 575°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 350-400°С
ЦЛ-27А
Е-07-Б20
Для сталей 15Х1М1Ф, конструкций из литых, кованых и трубных деталей, работающих при температурах до 570°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 350-400°С
ТИП Э-10Х3М1БФ
Для хромомолибденованадиевониобиевых сталей
ЦЛ-26М
Е - 08 - Б20
Для сталей 12ХМФБ поверхностей нагрева котлов, работающих при температурах до 600°С, а также для тонкостенных труб пароперегревателей в монтажных условиях. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 300-350°С
Для сталей 12Х2МФБ, в т.ч. тонкостенных труб пароперегревателей, поверхностей нагрева котлов, работающих при температурах до 600°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 300-350°С. Изготовляются диаметром 2,5 мм
ТИП Э-10Х5МФ
Для хромомолибденованадиевых и хромомолибденовых сталей
ЦЛ-17
Е - 00 - Б20
Для сталей 15Х5М (Х5М), 12Х5МА, 15Х5МФА в ответственных конструкциях, работающих в агрессивных средах при температурах до 450°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 350-450°С
ГОСТ 9467-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы
1. Настоящий стандарт распространяется на металлические покрытые электроды для ручной дуговой сварки углеродистых, низколегированных и легированных конструкционных и легированных теплоустойчивых сталей.
2. Электроды должны изготавливаться следующих типов:
- Э38, Э42, Э46 и Э50 - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 50 кгс/мм 2 ;
- Э42А, Э46А и Э50А - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 50 кгс/мм 2 , когда к металлу сварных швов предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости;
- Э55 и Э60 - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 50 до 60 кгс/мм 2 ;
- Э70, Э85, Э100, Э125, Э150 - для сварки легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм 2 ;
- Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НФБ, Э-10Х3М1БФ, Э-10Х5МФ - для сварки легированных теплоустойчивых сталей.
3. Химический состав металла, наплавленного электродами для сварки конструкционных сталей, должен соответствовать требованиям технических условий или паспортов на электроды конкретных марок. При этом содержание серы и фосфора в наплавленном металле не должно превышать указанного в табл. 1.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4. Механические свойства металла шва, наплавленного металла и сварного соединения, выполненных электродами для сварки конструкционных сталей, должны соответствовать нормам, приведенным в табл. 1.
| Тип электрода | Механические свойства при нормальной температуре | Содержание в наплавленном металле, % | |||||
| металла шва или наплавленного металла | сварного соединения, выполненного электродами диаметром менее 3 мм | ||||||
| Временное сопротивление разрыву ?в, кгс/мм 2 | Относительное удлинение δ5, % | Ударная вязкость aн, кгс · м/см 2 | Временное сопротивление разрыву ?в, кгс/мм 2 | Угол загиба, град. | серы | фосфора | |
| Не менее | Не более | ||||||
| Э38 | 38 | 14 | 3 | 38 | 60 | 0,040 | 0,045 |
| Э42 | 42 | 18 | 8 | 42 | 150 | ||
| Э46 | 46 | 18 | 8 | 46 | 150 | ||
| Э50 | 50 | 16 | 7 | 50 | 120 | ||
| Э42А | 42 | 22 | 15 | 42 | 180 | 0,030 | 0,035 |
| Э46А | 46 | 22 | 14 | 46 | 180 | ||
| Э50А | 50 | 20 | 13 | 50 | 150 | ||
| Э55 | 55 | 20 | 12 | 55 | 150 | ||
| Э60 | 60 | 18 | 10 | 60 | 120 | ||
| Э70 | 70 | 14 | 6 | - | - | ||
| Э85 | 85 | 12 | 5 | - | - | ||
| Э100 | 100 | 10 | 5 | - | - | ||
| Э125 | 125 | 8 | 4 | - | - | ||
| Э150 | 150 | 6 | 4 | - | - | ||
1. Для электродов типов Э38, Э42, Э46, Э50, Э42А, Э46А, Э50А, Э55 и Э60 приведенные в таблице значения механических свойств установлены для металла шва, наплавленного металла и сварного соединения в состоянии после сварки (без термической обработки). Механические свойства металла шва, наплавленного металла и сварного соединения после термической обработки для электродов перечисленных типов должны соответствовать требованиям стандартов или технических условий на электроды конкретных марок.
2. Для электродов типов Э70, Э85, Э100, Э125 и Э150 приведенные в таблице значения механических свойств установлены для металла шва и наплавленного металла после термической обработки по режимам, регламентированным стандартами или техническими условиями на электроды конкретных марок. Механические свойства металла шва и наплавленного металла в состоянии после сварки для электродов перечисленных типов должны соответствовать требованиям стандартов или технических условий на электроды конкретных марок.
3. Показатели механических свойств сварных соединений, выполненных электродами типов Э70, Э85, Э100, Э125, Э150 диаметром менее 3 мм, должны соответствовать требованиям стандартов или технических условий на электроды конкретных марок.
5. Химический состав металла, наплавленного электродами для сварки легированных теплоустойчивых сталей, а также механические свойства наплавленного металла или металла шва должны соответствовать нормам, приведенным в табл. 2.
| Тип электрода | Химический состав наплавленного металла, % | Механические свойства металла шва или наплавленного металла при нормальной температуре | |||||||||||
| Углерод | Кремний | Марганец | Хром | Никель | Молибден | Вана-дий | Ниобий | Сера | Фосфор | Временное сопротивление разрыву σв, кгс/мм 2 | Относительное удлинение δ5, % | Ударная вязкость αн, кгс · м/см 2 | |
| Не более | Не менее | ||||||||||||
| Э-09М | 0,06 - 0,12 | 0,15 - 0,35 | 0,4 - 0,9 | - | - | 0,35 - 0,65 | - | - | 0,030 | 0,030 | 45 | 18 | 10 |
| Э-09МХ | 0,06 - 0,12 | 0,15 - 0,35 | 0,4 - 0,9 | 0,35 - 0,65 | - | 0,35 - 0,65 | - | - | 0,025 | 0,035 | 46 | 18 | 9 |
| Э-09Х1М | 0,06 - 0,12 | 0,15 - 0,40 | 0,5 - 0,9 | 0,80 - 1,20 | - | 0,40 - 0,70 | - | - | 0,025 | 0,035 | 48 | 18 | 9 |
| Э-05Х2М | 0,03 - 0,08 | 0,15 - 0,45 | 0,5 - 1,0 | 1,70 - 2,20 | - | 0,40 - 0,70 | - | - | 0,020 | 0,030 | 48 | 18 | 9 |
| Э-09Х2М1 | 0,06 - 0,12 | 0,15 - 0,45 | 0,5 - 1,0 | 1,90 - 2,50 | - | 0,80 - 1,10 | - | - | 0,025 | 0,035 | 50 | 16 | 8 |
| Э-09Х1МФ | 0,06 - 0,12 | 0,15 - 0,40 | 0,5 - 0,9 | 0,80 - 1,25 | - | 0,40 - 0,70 | 0,10 - 0,30 | - | 0,025 | 0,030 | 50 | 16 | 8 |
| Э-10Х1М1НФБ | 0,07 - 0,12 | 0,15 - 0,40 | 0,6 - 0,9 | 1,00 - 1,40 | 0,6 - 0,9 | 0,70 - 1,00 | 0,15 - 0,35 | 0,07 - 0,20 | 0,025 | 0,030 | 50 | 15 | 7 |
| Э-10Х3М1БФ | 0,07 - 0,12 | 0,15 - 0,45 | 0,5 - 0,9 | 2,40 - 3,00 | - | 0,70 - 1,00 | 0,25 - 0,50 | 0,35 - 0,60 | 0,025 | 0,030 | 55 | 14 | 6 |
| Э-10Х5МФ | 0,07 - 0,13 | 0,15 - 0,45 | 0,5 - 0,9 | 4,00 - 5,50 | - | 0,35 - 0,65 | 0,10 - 0,35 | - | 0,025 | 0,035 | 55 | 14 | 6 |
1. Приведенные в таблице значения механических свойств установлены для металла шва и наплавленного металла после термической обработки по режимам, регламентированным стандартами или техническими условиями на электроды конкретных марок.
2. Показатели механических свойств сварных соединений, выполненных электродами диаметром менее 3 мм, должны соответствовать требованиям стандарта или технических условий на электроды конкретных марок.
6. Приведенные в табл. 1 и 2 требования к химическому составу наплавленного металла и механическим свойствам металла шва, наплавленного металла и сварных соединений должны быть проверены при испытании электродов в соответствии с требованиями ГОСТ 9466-75.
7. Условное обозначение электродов для дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей - по ГОСТ 9466-75.
При этом во второй строке условного обозначения электродов группа индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва, должна быть записана согласно требованиям, приведенным в пп. 8 - 10.
8. В условном обозначении электродов для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм 2 группа индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва, устанавливается согласно табл. 3.
| Группа индексов | Минимальные значения показателей механических свойств наплавленного металла и металла шва при нормальной температуре | Минимальная температура, при которой ударная вязкость металла шва и наплавленного металла | |||
| временного сопротивления разрыву sв | относительного удлинения δ5, % | ||||
| Н/мм 2 | кгс/мм 2 | ||||
| 37 | 0 | 370 | 38 | При любом значении | При любом значении |
| 41 | 0 | 410 | 42 | Менее 20 | Не регламентирована |
| 41 | 1 | 410 | 42 | 20 | +20 |
| 41 | 2 | 410 | 42 | 22 | 0 |
| 41 | 3 | 410 | 42 | 24 | -20 |
| 41 | 4 | 410 | 42 | 24 | -30 |
| 41 | 5 | 410 | 42 | 24 | -40 |
| 41 | 6 | 410 | 42 | 24 | -50 |
| 41 | 7 | 410 | 42 | 24 | -60 |
| 43 | 0 | 430 | 44 | Менее 20 | Не регламентирована |
| 43 | 1 | 430 | 44 | 20 | +20 |
| 43 | 2 | 430 | 44 | 22 | 0 |
| 43 | 3 | 430 | 44 | 24 | -20 |
| 43 | 4 | 430 | 44 | 24 | -30 |
| 43 | 5 | 430 | 44 | 24 | -40 |
| 43 | 6 | 430 | 44 | 24 | -50 |
| 43 | 7 | 430 | 44 | 24 | -60 |
| 51 | 0 | 510 | 52 | Менее 18 | Не регламентирована |
| 51 | 1 | 510 | 52 | 18 | +20 |
| 51 | 2 | 510 | 52 | 18 | 0 |
| 51 | 3 | 510 | 52 | 20 | -20 |
| 51 | 4 | 510 | 52 | 20 | -30 |
| 51 | 5 | 510 | 52 | 20 | -40 |
| 51 | 6 | 510 | 52 | 20 | -50 |
| 51 | 7 | 510 | 52 | 20 | -60 |
В группе индексов первые два индекса указывают минимальное значение показателя sВ, а третий индекс одновременно характеризует минимальные значения показателей d5 и Tх. Если показатели d5 и Tх согласно табл. 3 соответствуют различным индексам, третий индекс устанавливается по минимальному значению показателя d5, а в группу индексов вводится указываемый в скобках четвертый дополнительный индекс, характеризующий показатель Tх (см. пример составления группы индексов для электродов марки УОНИИ 13/45).
9. В условном обозначении электродов для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм 2 группа индексов, обозначающих характеристики наплавленного металла и металла шва, указывает среднее содержание основных химических элементов в наплавленном металле, а также минимальную температуру, при которой ударная вязкость металла шва и наплавленного металла при испытании образцов типа IX по ГОСТ 6996-66 составляет не менее 3,5 кгс×м/см 2 , и должна включать:
а) первый индекс из двузначного числа, соответствующего среднему содержанию углерода в наплавленном металле в сотых долях процента;
б) последующие индексы, каждый из которых состоит из буквенного обозначения соответствующего основного химического элемента и стоящего за ним числа, показывающего среднее содержание этого элемента в наплавленном металле в процентах (с погрешностью до 1 %);
в) последний индекс, характеризующий минимальную температуру, при которой величина ударной вязкости металла шва и наплавленного металла при испытании образцов типа IX по ГОСТ 6996-66 составляет не менее 3,5 кгс×м/см 2 , согласно табл. 4.
10. В условном обозначении электродов для сварки легированных теплоустойчивых сталей группа индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва, должна включать два индекса.
Первый индекс, аналогичный последнему индексу по п. 9в, указывает минимальную температуру, при которой ударная вязкость металла шва и наплавленного металла при испытании образцов типа IX по ГОСТ 6996-66 составляет не менее 3,5 кгс×м/см 2 (табл. 4).
| Минимальная температура, при которой ударная вязкость | Индекс |
| Не регламентирована | 0 |
| +20 | 1 |
| 0 | 2 |
| -20 | 3 |
| -30 | 4 |
| -40 | 5 |
| -50 | 6 |
| -60 | 7 |
1. К основным химическим элементам, помимо углерода, следует относить только легирующие элементы, определяющие уровень механических свойств наплавленного металла. При этом кремний и марганец считают основными химическими элементами, если их среднее содержание в наплавленном металле превышает 0,8 %.
2. Порядок расположения буквенных обозначений химических элементов определяется уменьшением среднего содержания соответствующих элементов в наплавленном металле.
3. При среднем содержании основного химического элемента в наплавленном металле менее 0,8 % число за буквенным обозначением химического элемента не указывают.
4. Химические элементы, содержащиеся в. наплавленном металле, обозначают следующими буквами: Б - ниобий, В - вольфрам, Г - марганец, Д - медь, М - молибден, Н - никель, С - кремний, Т - титан, Ф - ванадий, Х - хром, Ю - алюминий.
5. В группе индексов перед последним индексом ставят тире (-).
Второй индекс указывает максимальную рабочую температуру, при которой регламентированы показатели длительной прочности наплавленного металла и металла шва (табл. 5).
| Максимальная рабочая температура, при которой регламентированы показатели длительной прочности наплавленного металла и металла шва, °С | Индекс |
| Не регламентирована или ниже 450 | 0 |
| 450 - 465 | 1 |
| 470 - 485 | 2 |
| 490 - 505 | 3 |
| 510 - 525 | 4 |
| 530 - 545 | 5 |
| 550 - 565 | 6 |
| 570 - 585 | 7 |
| 590 - 600 | 8 |
| Свыше 600 | 9 |
11. Все данные, необходимые для составления групп индексов по пп. 8.10, должны быть взяты из стандартов или технических условий на электроды конкретных марок.
В группе индексов условного обозначения электродов для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм 2 (п. 8) следует приводить данные для металла шва и наплавленного металла в состоянии после сварки (без термической обработки).
В группе индексов условного обозначения электродов для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм 2 , а также для сварки легированных теплоустойчивых сталей (пп. 9 и 10) следует приводить данные для металла шва и наплавленного металла после термической обработки по режимам, регламентированным стандартами или техническими условиями на электроды конкретных марок.
При отсутствии в стандартах или технических условиях данных, необходимых для индексации соответствующих показателей механических свойств металла шва и наплавленного металла, эти показатели рассматривают, как нерегламентированные.
Примеры составления групп индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва, для условного обозначения электродов.
Пример составления групп индексов для электродов марки УОНИИ-13/45 (типа Э42А), обеспечивающих следующие механические свойства металла шва и наплавленного металла в состоянии после сварки при нормальной температуре:
временное сопротивление разрыву - не менее 42 кгс/мм 2 (41);
относительное удлинение - не менее 22 % (2);
выполненный электродами наплавленный металл и металл шва в состоянии после сварки при испытании образцов типа IX по ГОСТ 6996-66 имеет ударную вязкость не менее 3,5 кгс · м/см 2 при температуре минус 40 °C (5):
41 2(5)
То же, для электродов марки ЦЛ-18 (типа Э85), обеспечивающих получение наплавленного металла со средним содержанием 0,18 % углерода, 1 % хрома, 1 % марганца; выполненный электродами наплавленный металл и металл шва после термической обработки при испытании образцов типа IX по ГОСТ 6996-66 имеет ударную вязкость не менее 3,5 кгс · м/см 2 при температуре минус 10 °C (2):
18Х1Г1-2
То же, для электродов марки ЦЛ-20 (типа Э-09Х1МФ), обеспечивающих получение наплавленного металла и металла шва после термической обработки при испытании образцов типа IX по ГОСТ 6996-66 с ударной вязкостью не менее 3,5 кгс · м/см 2 при температуре 0 °C (2), показатели длительной прочности наплавленного металла и металла шва регламентированы до температуры 580 °C (7):
Электроды для сварки теплоустойчивых сталей
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно
ЭЛЕКТРОДЫ ПОКРЫТЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ КОНСТРУКЦИОННЫХ И ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫХ СТАЛЕЙ
Metal covered electrodes for manual arc welding of structural and heat-resistant steels. Types
Дата введения 1977-01-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27 марта 1975 г. N 780 дата введения установлена 01.01.77
Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)
ИЗДАНИЕ (февраль 2005 г.) с Изменением N 1, утвержденным в августе 1988 г. (ИУС 12-88).
ПЕРЕИЗДАНИЕ (по состоянию на май 2008 г.)
Э38, Э42, Э46 и Э50 - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 50 кгс/мм;
Э42А, Э46А и Э50А - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 50 кгс/мм, когда к металлу сварных швов предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости;
Э55 и Э60 - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 50 до 60 кгс/мм;
Э70, Э85, Э100, Э125, Э150 - для сварки легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм;
Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НФБ, Э-10Х3М1БФ, Э-10Х5МФ - для сварки легированных теплоустойчивых сталей.
3. Химический состав металла, наплавленного электродами для сварки конструкционных сталей, должен соответствовать требованиям технических условий или паспортов на электроды конкретных марок. При этом содержание серы и фосфора в наплавленном металле не должно превышать указанного в табл.1.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4. Механические свойства металла шва, наплавленного металла и сварного соединения, выполненных электродами для сварки конструкционных сталей, должны соответствовать нормам, приведенным в табл.1.
Механические свойства при нормальной температуре
Содержание в наплавленном металле, %
металла шва или наплавленного металла
сварного соединения, выполненного электродами диаметром менее 3 мм
Временное сопротив- ление разрыву , кгс/мм
Ударная вязкость
, кгс·м/см
Временное сопротивление разрыву , кгс/мм
Угол загиба, град.
5. Химический состав металла, наплавленного электродами для сварки легированных теплоустойчивых сталей, а также механические свойства наплавленного металла или металла шва должны соответствовать нормам, приведенным в табл.2.
Полный текст этого документа доступен на портале с 20 до 24 часов по московскому времени 7 дней в неделю .
Также этот документ или информация о нем всегда доступны в профессиональных справочных системах «Техэксперт» и «Кодекс».
Читайте также: