Электрод из кобальтового сплава Stellite 25 в Минске

Электроды из кобальтового сплава Stellite 25: технические характеристики и применение

Электроды из кобальтового сплава Stellite 25 (аналог марки CoCr20W15Ni) — это сварочные материалы для наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа, ударных нагрузок и высоких температур. Сплав легирован хромом (19–21%), вольфрамом (14–16%) и никелем (9–11%), что обеспечивает сочетание высокой твёрдости, жаропрочности и стойкости к коррозии в окислительных средах.

В отличие от кобальтовых сплавов с высоким содержанием углерода (например, Stellite 6), Stellite 25 характеризуется пониженным содержанием углерода (0,10–0,15%), что придаёт наплавленному металлу повышенную пластичность и сопротивление термической усталости. Твёрдость наплавки в состоянии после сварки составляет 28–35 HRC, однако при наклёпе или последующей холодной деформации может возрастать до 48 HRC. Это делает материал пригодным для упрочнения деталей, подвергающихся циклическим теплосменам и знакопеременным нагрузкам.

Структура и свойства наплавленного металла

Микроструктура наплавки Stellite 25 представляет собой аустенитную кобальтовую матрицу, упрочнённую карбидами вольфрама и хрома. Благодаря низкому содержанию углерода карбидная фаза распределена равномерно, что снижает склонность к трещинообразованию при многослойной наплавке. Коэффициент линейного расширения сплава близок к показателям аустенитных нержавеющих сталей, что минимизирует остаточные напряжения в зоне сплавления.

Ключевые эксплуатационные параметры наплавленного металла:

• Предел прочности при растяжении — 690–860 МПа;
• Предел текучести — 380–480 МПа;
• Относительное удлинение — 30–40%;
• Рабочая температура — до 800 C (кратковременно до 1000 C);
• Плотность — 8,3 г/см.

Технология наплавки

Электроды Stellite 25 предназначены для дуговой сварки покрытыми электродами (MMA/SMAW) на постоянном токе обратной полярности (DC+). Рекомендуемый сварочный ток — 90–160 А в зависимости от диаметра электрода. Наплавку следует выполнять с предварительным подогревом до 300–400 C для деталей из углеродистых и низколегированных сталей; для аустенитных подложек подогрев не требуется. Охлаждение после наплавки — медленное, в печи или под слоем теплоизоляции, во избежание образования холодных трещин.

Для достижения требуемой толщины упрочняющего слоя (до 6–8 мм) применяют многослойную наплавку с промежуточной зачисткой каждого слоя. При наплавке на высоколегированные стали рекомендуется использовать буферный слой из аустенитной нержавеющей стали для компенсации разницы коэффициентов термического расширения.

Промышленное применение

Электроды Stellite 25 востребованы в отраслях, где требуется сочетание жаростойкости, ударной вязкости и сопротивления окислению при высоких температурах:

• энергетическое машиностроение — упрочнение лопаток паровых турбин, клапанов, сёдел и направляющих аппаратов;
• авиационная промышленность — наплавка деталей газотурбинных двигателей, камер сгорания, лопаток компрессора;
• химическое производство — защита арматуры, работающей в агрессивных средах при повышенных температурах;
• стекольная промышленность — восстановление формующего инструмента и роликов конвейерных печей;
• металлургия — наплавка роликов рольгангов, ножей горячей резки и деталей разливочных машин.

Сравнение с другими кобальтовыми сплавами

Критерии выбора электродов

При выборе электродов Stellite 25 для конкретной задачи следует учитывать условия эксплуатации упрочняемой детали. Для оборудования, работающего при температурах выше 600 C с одновременным воздействием окислительной среды, этот сплав является оптимальным решением благодаря образованию плотной оксидной плёнки на поверхности. Для узлов, подверженных преимущественно абразивному износу без значительного нагрева, более рационально применение сплавов с повышенной твёрдостью, таких как Stellite 6 или Stellite 12.

Электроды поставляются диаметрами 2,5; 3,2 и 4,0 мм, упакованными в герметичные контейнеры с силикагелем. Перед использованием рекомендуется прокалка при температуре 200–250 C в течение 1–2 часов для удаления остаточной влаги из покрытия.

Вопросы и ответы