Электрод из кобальтового сплава Stellite 1 в Минске

Электроды из кобальтового сплава Stellite 1: состав и назначение

Электроды из кобальтового сплава Stellite 1 — это сварочные материалы для наплавки узлов, работающих в условиях интенсивного абразивного износа, ударных нагрузок и умеренно высоких температур. Сплав Stellite 1 относится к группе литейных кобальт-хром-вольфрамовых композиций с высоким содержанием карбидов. Наплавленный металл формирует структуру с объемной долей карбидов вольфрама в кобальтовой матрице, что обеспечивает максимальную твердость среди сплавов серии Stellite.

Химический состав электродов Stellite 1 регламентирован и включает хром (Cr) в диапазоне 28–32%, вольфрам (W) — 11–14%, углерод (C) — 2,2–2,5%. Остальное — кобальт (Co). Такое сочетание легирующих элементов формирует карбиды типа MC и MC, которые придают наплавке твердость в пределах 48–55 HRC в состоянии после наплавки без термической обработки. Работоспособность слоя сохраняется до температур 650–700 C, выше которых начинается разупрочнение карбидной фазы.

Электроды Stellite 1 применяются для наплавки деталей, где требуется сочетание высокой твердости и сопротивления абразивному изнашиванию при умеренных ударных нагрузках. Типичные области использования — уплотнительные поверхности запорной арматуры, седла и золотники клапанов, ножи и валки дробильного оборудования, детали насосов для перекачивания абразивных сред, штамповый инструмент горячего деформирования.

Технологические особенности наплавки электродами Stellite 1

Наплавка электродами Stellite 1 требует соблюдения температурного режима для предотвращения образования трещин в зоне термического влияния. Рекомендуемый предварительный подогрев составляет 400–500 C для углеродистых и низколегированных сталей, для аустенитных сталей подогрев не требуется. Медленное охлаждение после наплавки обязательно — скорость снижения температуры не должна превышать 50 C/ч до достижения 250 C.

Сварка ведется на постоянном токе обратной полярности (DC+). Сила тока зависит от диаметра электрода:

• диаметр 3,2 мм — ток 90–120 А;
• диаметр 4,0 мм — ток 120–160 А;
• диаметр 5,0 мм — ток 160–200 А;
• напряжение дуги — 22–28 В.

Наплавку выполняют короткими участками длиной 30–50 мм с перекрытием предыдущего валика на 30–50%. Для многослойной наплавки каждый последующий слой наносится после остывания предыдущего до температуры подогрева. Применение поперечных колебаний электрода не рекомендуется — это увеличивает проплавление основного металла и снижает долю наплавленного сплава в общем сечении.

Свойства наплавленного металла Stellite 1

Наплавленный слой Stellite 1 характеризуется высокой стойкостью к абразивному изнашиванию, окислению при нагреве и эрозионному воздействию. Сплав не склонен к схватыванию с контртелом, что делает его пригодным для пар трения металл-металл при граничной смазке. Коэффициент трения по закаленной стали составляет 0,15–0,25 в сухом состоянии.

Обработка наплавленного слоя возможна только шлифованием с применением алмазного или эльборового инструмента. Механическая обработка резцом затруднена из-за высокой твердости карбидной фазы. При необходимости получения точных геометрических размеров рекомендуется наплавка с припуском 0,5–1,0 мм на последующее шлифование.

Сравнение с другими сплавами Stellite

В отличие от Stellite 6 и Stellite 21, сплав Stellite 1 имеет повышенное содержание углерода и вольфрама, что увеличивает объемную долю карбидов и твердость, но снижает ударную вязкость. Stellite 1 применяется там, где преобладает абразивное изнашивание, а Stellite 6 — при комбинированном воздействии абразива и удара. Stellite 21, обладающий меньшей твердостью, используется для деталей, работающих при высоких температурах с циклическими нагрузками.

Электроды Stellite 1 поставляются в диаметрах 3,2; 4,0 и 5,0 мм, длина — 350–400 мм. Хранение требует защиты от влаги: при нарушении упаковки электроды прокаливают при температуре 250–300 C в течение 1–2 часов перед использованием. Сварочный ток подбирается в зависимости от толщины наплавляемого слоя и положения сварки — для потолочного положения ток снижают на 15–20%.

Вопросы и ответы