Электроды для сварки высоколегированных сталей ГОСТ 10052-75: типы, покрытия и режимы
Электроды для сварки высоколегированных сталей по ГОСТ 10052-75 — это группа покрытых плавящихся электродов, предназначенных для ручной дуговой сварки (РДС) коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных сталей аустенитного, аустенитно-ферритного и ферритного классов. Стандарт нормирует типы электродов, маркировочные обозначения, геометрию стержня, состав покрытия и механические свойства наплавленного металла. Ключевая особенность группы — легирование наплавки через стержень и покрытие, что обеспечивает заданный химический состав шва без применения защитных газов и флюсов.
Типы электродов по ГОСТ 10052-75
Обозначение типа строится по схеме Э-ХХХХ, где цифры отражают класс и структуру наплавленного металла. Для высоколегированных сталей применяются следующие типы:
- Э-10Х25Н13Г2 — аустенитно-ферритная структура, сварка разнородных соединений и наплавка;
- Э-08Х20Н9Г2Б — стабилизированная ниобием, для конструкций из стали 12Х18Н10Т;
- Э-10Х20Н15 — аустенитная наплавка, работа при температуре до 600 C;
- Э-08Х19Н10Г2Б — сварка трубопроводов и аппаратов из коррозионностойких сталей;
- Э-04Х20Н9 — низкоуглеродная наплавка для оборудования с повышенными требованиями к стойкости против межкристаллитной коррозии.
Покрытия и пространственное положение
По виду покрытия электроды делятся на рутиловые (Р), основные (Б), рутил-основные (РБ) и целлюлозные (Ц). Для высоколегированных сталей преимущественно применяются основные покрытия типа Б — они обеспечивают минимальное содержание водорода в наплавленном металле и стойкость против горячих трещин. Рутиловые покрытия применяются при сварке в монтажных условиях, где важна стабильность горения дуги на переменном токе.
Пространственное положение шва маркируется индексами: 1 — нижнее, 2 — нижнее и вертикальное, 3 — нижнее, вертикальное и потолочное. Электроды диаметром 2,0–5,0 мм применяются для сварки тонкостенных конструкций и корневых проходов, диаметром 4,0–5,0 мм — для заполняющих и облицовочных слоёв.
Технические параметры наплавленного металла
| Тип электрода | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Ударная вязкость, Дж/см | Рабочая температура, C |
|---|---|---|---|---|
| Э-08Х20Н9Г2Б | 350 | 30 | 120 | –60…+450 |
| Э-10Х20Н15 | 300 | 28 | 100 | –196…+600 |
| Э-10Х25Н13Г2 | 400 | 22 | 80 | –40…+550 |
| Э-04Х20Н9 | 280 | 35 | 140 | –196…+400 |
Области применения
Электроды рассматриваемой группы востребованы в нефтегазопереработке, химическом аппаратостроении, энергетике и криогенной технике. Конкретные узлы:
- корпуса реакторов гидрокрекинга и колонн синтеза аммиака из стали 12Х18Н10Т;
- трубные пучки теплообменников и змеевики печей пиролиза;
- сосуды и трубопроводы криогенных установок из стали 03Х20Н16АГ6;
- лопатки и корпуса газотурбинных установок из жаропрочных сплавов на никелевой основе;
- обвязка насосно-компрессорного оборудования в установках первичной переработки нефти.
Режимы сварки и подготовка
Сварка выполняется на постоянном токе обратной полярности (для основных покрытий) или на переменном токе (для рутиловых). Ток подбирается по диаметру: 2,0 мм — 40–70 А; 3,0 мм — 80–110 А; 4,0 мм — 120–160 А; 5,0 мм — 170–210 А. Перед сваркой электроды с основным покрытием прокаливают при 250–300 C в течение 1 часа для удаления влаги из покрытия. Кромки деталей зачищают до металлического блеска, обезжиривают ацетоном или уайт-спиритом. Сварку ведут короткой дугой с минимальными поперечными колебаниями, чтобы избежать перегрева и выпадения карбидов по границам зёрен.
Контроль качества
Наплавленный металл проверяют на стойкость против межкристаллитной коррозии по ГОСТ 6032-2017 методом АМУ или ДУ. Швы подвергают радиографическому контролю по ГОСТ 7512 и ультразвуковой дефектоскопии. Твёрдость наплавки измеряют по Бринеллю или Виккерсу в зависимости от толщины изделия.
Вопросы и ответы
Чем отличаются электроды Э-08Х20Н9Г2Б от Э-10Х20Н15?
Э-08Х20Н9Г2Б содержит ниобий для стабилизации против межкристаллитной коррозии и применяется для сварки стали 12Х18Н10Т. Э-10Х20Н15 не содержит стабилизирующих добавок и используется для наплавки и сварки деталей, работающих при температуре до 600 C без агрессивных сред.
Какой ток применяется для электродов диаметром 4,0 мм?
Для основных покрытий — постоянный ток обратной полярности 120–160 А. Для рутиловых покрытий допускается переменный ток той же величины. Точное значение уточняется по паспорту конкретной марки.
Нужно ли прокаливать электроды перед сваркой?
Электроды с основным покрытием типа Б прокаливают при 250–300 C в течение 1 часа. Рутиловые покрытия в прокалке не нуждаются, если упаковка не была нарушена.
Какие стали можно сваривать электродами по ГОСТ 10052-75?
Коррозионностойкие аустенитные (12Х18Н10Т, 08Х18Н10), аустенитно-ферритные (08Х22Н6Т), жаропрочные и жаростойкие стали, а также разнородные соединения углеродистых и высоколегированных сталей.
