Электрод из кобальтового сплава Stellite 706 в Минске

Электроды из кобальтового сплава Stellite 706: наплавка деталей, работающих при абразивном износе и высоких температурах

Электроды из кобальтового сплава Stellite 706 — покрытые стержни на основе кобальт-хром-вольфрамовой системы (Co–Cr–W) с высоким содержанием карбидов, предназначенные для ручной дуговой наплавки (MMA) износостойких слоёв на детали, эксплуатируемые при одновременном действии абразива, ударных нагрузок и температур до 800 C. Сплав Stellite 706 относится к группе стеллитов с умеренным содержанием углерода (около 1,2 %) и вольфрама (около 4,5 %), что обеспечивает компромисс между твёрдостью и трещиностойкостью наплавленного слоя. Типичная твёрдость наплавки — 38–44 HRC в состоянии после наплавки, что ниже, чем у Stellite 6, но существенно выше ударная вязкость.

Состав и металлургические особенности

Наплавленный металл Stellite 706 формирует гетерогенную структуру: матрица из твёрдого раствора кобальта с ГЦК-решёткой, армированная эвтектическими карбидами типа M₇C₃ и M₂₃C₆ на основе хрома, а также сложными карбидами вольфрама. Именно карбидная фаза обеспечивает сопротивление абразивному изнашиванию, тогда как кобальтовая матрица сохраняет пластичность и препятствует хрупкому разрушению при циклических ударах. Содержание никеля и железа в сплаве ограничено, что снижает риск образования хрупких интерметаллидов при многопроходной наплавке.

• Кобальт — основа, 55–60 %
• Хром — 28–32 %, карбидообразующий и жаростойкий элемент
• Вольфрам — 4–6 %, повышает твёрдость при нагреве
• Углерод — 1,0–1,4 %, формирует карбидную фазу
• Никель, железо, кремний — примеси в регламентированных пределах

Технология наплавки электродами Stellite 706

Наплавку выполняют на постоянном токе обратной полярности (DCEP) или на переменном токе. Рекомендуемый сварочный ток зависит от диаметра электрода: для 3,2 мм — 80–110 А, для 4,0 мм — 110–150 А, для 5,0 мм — 150–190 А. Перед наплавкой деталь подогревают до 300–450 C для крупногабаритных изделий из углеродистых и низколегированных сталей — это снижает градиент температур и предотвращает образование холодных трещин в переходной зоне. Наплавку ведут с минимальным разбавлением основным металлом: короткими валиками, без поперечных колебаний, с перекрытием предыдущего валика на 30–40 %.

После наплавки рекомендуется замедленное охлаждение под теплоизоляционным покрытием. Термообработка наплавленного слоя не требуется и обычно не применяется, поскольку нагрев выше 600 C может вызвать коагуляцию карбидов и снижение твёрдости. Механическая обработка выполняется только шлифованием — твёрдость слоя исключает лезвийную обработку.

Области применения

Электроды Stellite 706 применяют там, где требуется сочетание сопротивления абразивному износу и стойкости к ударным нагрузкам, — в отличие от более твёрдых, но хрупких стеллитов. Типовые узлы:

• Шнеки и корпуса экструдеров в производстве строительных смесей и полимеров
• Лопатки и броня смесителей, мешалок, лопастных питателей
• Уплотнительные поверхности арматуры высокого давления в нефтегазовой отрасли
• Ножи и режущие кромки оборудования для переработки отходов
• Детали горно-обогатительного оборудования: зубья ковшей, футеровка дробилок
• Клапаны и сёдла двигателей внутреннего сгорания, работающие при высоких температурах

Отличия от других стеллитов

По сравнению со Stellite 6 (твёрдость 40–47 HRC, содержание углерода около 1,0 %) сплав 706 содержит больше вольфрама и имеет несколько иную карбидную морфологию, что повышает стойкость к абразиву при сохранении достаточной ударной вязкости. По сравнению со Stellite 12 (твёрдость 47–52 HRC) электроды 706 менее твёрдые, но существенно более трещиностойкие, что позволяет наплавлять детали, испытывающие знакопеременные ударные нагрузки. Выбор между этими марками определяется конкретным соотношением абразивного износа и удара в узле.

Вопросы и ответы