Электрод из кобальтового сплава Stellite 6 в Минске

Электроды из кобальтового сплава Stellite 6: наплавка для экстремальных условий эксплуатации

Электроды из кобальтового сплава Stellite 6 — это сварочные материалы для аргонодуговой и дуговой наплавки, предназначенные для формирования износостойких покрытий на деталях, работающих при высоких температурах, в агрессивных средах и под воздействием интенсивного абразивного и адгезионного изнашивания. Сплав Stellite 6, легированный хромом, вольфрамом и углеродом, относится к группе кобальтовых сплавов с высокой твёрдостью и стабильностью структуры при нагреве до 800 C.

Наплавленный металл электродов Stellite 6 характеризуется структурой из кобальтовой матрицы с равномерно распределёнными карбидами вольфрама и хрома. Твёрдость наплавки в состоянии после сварки составляет 38–43 HRC, что обеспечивает оптимальное сочетание сопротивления абразивному износу и ударным нагрузкам. В отличие от никелевых и железных сплавов, кобальтовая основа сохраняет механические свойства при циклических термических нагрузках, что делает Stellite 6 предпочтительным материалом для упрочнения узлов, работающих в условиях термоциклирования.

Технические характеристики наплавленного металла

Химический состав наплавленного металла электродов Stellite 6 регламентируется и включает следующие основные элементы:

• Кобальт (Co) — основа, 58–62 %
• Хром (Cr) — 27–32 %, обеспечивает жаростойкость и коррозионную стойкость
• Вольфрам (W) — 4–6 %, формирует карбидную фазу
• Углерод (C) — 0,9–1,4 %, участвует в образовании карбидов
• Никель (Ni) — до 3 %, стабилизирует структуру
• Кремний (Si) и марганец (Mn) — раскислители, до 2 %

Наплавка Stellite 6 обладает коэффициентом термического расширения, близким к углеродистым и низколегированным сталям, что снижает риск отслоения покрытия при термоциклировании. Склонность к образованию горячих трещин минимальна при соблюдении режимов предварительного подогрева: для деталей из перлитных сталей рекомендуется подогрев до 300–400 C, для аустенитных — до 150–200 C.

Применение электродов Stellite 6

Электроды Stellite 6 применяются для наплавки новых деталей и восстановления изношенных поверхностей в следующих узлах промышленного оборудования:

• Посадочные поверхности и сёдла клапанов двигателей внутреннего сгорания, компрессоров и паровых турбин
• Рабочие кромки режущего инструмента для обработки древесины и пластмасс
• Направляющие и кулачки механизмов газораспределения
• Рабочие поверхности шнеков экструдеров и червячных прессов
• Уплотнительные поверхности арматуры для химической и нефтегазовой промышленности
• Лопатки и диски роторов турбокомпрессоров

Наплавка Stellite 6 эффективна при защите деталей от эрозионного изнашивания в потоках пара, газа и жидкостей, содержащих абразивные частицы. Сплав устойчив к кавитационному разрушению, что позволяет использовать его для упрочнения рабочих колёс насосов и гидротурбин.

Режимы наплавки и особенности технологии

Электроды Stellite 6 предназначены для наплавки на постоянном токе обратной полярности (DC+). Рекомендуемый сварочный ток зависит от диаметра электрода:

Наплавку следует выполнять короткими участками длиной 50–80 мм с перерывами для охлаждения, чтобы избежать перегрева и образования трещин. Охлаждение после наплавки должно быть медленным — в печи или под слоем теплоизоляционного материала. Механическая обработка наплавленного слоя возможна только шлифованием с применением абразивов на алмазной связке; точение и фрезерование затруднены из-за высокой твёрдости сплава.

Сравнение с альтернативными наплавочными материалами

По сравнению с наплавкой порошковыми проволоками на железной основе, Stellite 6 обеспечивает более высокую жаростойкость и сопротивление окислению при температурах выше 600 C. В отличие от никелевых сплавов типа Inconel, кобальтовый сплав демонстрирует лучшую стойкость к металл-металлическому изнашиванию при граничном трении. Стоимость электродов Stellite 6 выше, чем у аналогов на железной основе, однако ресурс наплавленных деталей в условиях абразивного и эрозионного износа увеличивается в 3–5 раз.

Вопросы и ответы