Электроды ИМЕТ-10 для сварки жаропрочных сталей: состав, режимы и области применения
Электроды ИМЕТ-10 — покрытые металлические электроды для ручной дуговой сварки (ММА) жаропрочных сталей перлитного и мартенситного классов, эксплуатируемых при температурах до 585–600 C. Наплавленный металл по химсоставу близок к низколегированным хромомолибденовым сталям типа 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ и обеспечивает стойкость сварного соединения к ползучести в паропроводах, коллекторах и корпусах энергетического оборудования.
Технические характеристики и состав наплавленного металла
Стержень электрода изготовлен из низкоуглеродистой сварочной проволоки, легирование выполняется через рутил-карбонатное покрытие. Наплавленный металл содержит 0,5–0,8 % Cr и 0,4–0,6 % Mo, что обеспечивает жаропрочность при сохранении удовлетворительной технологичности сварки в монтажных и ремонтных условиях.
| Показатель | Значение | Показатель | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр, мм | 3,0 | Сварочный ток, А | 80–110 | постоянный, обратная полярность |
| Диаметр, мм | 4,0 | Сварочный ток, А | 120–160 | постоянный, обратная полярность |
| Диаметр, мм | 5,0 | Сварочный ток, А | 170–210 | постоянный, обратная полярность |
| Предел текучести наплавленного металла, МПа | 340 | Относительное удлинение, % | 18 | после термообработки |
| Ударная вязкость KCU, Дж/см | 80 | Температура эксплуатации, C | до 585 | длительная прочность |
Свариваемые стали и конструктивные элементы
Электроды ИМЕТ-10 применяют для соединения и наплавки деталей из теплоустойчивых сталей перлитного класса. Основные сочетания:
- 12МХ, 15ХМ — трубы паропроводов, коллекторы, тройники;
- 12Х1МФ, 15Х1М1Ф — элементы котлоагрегатов, пароперегреватели;
- 20ХМЛ, 20ХМФЛ — литые корпусные детали арматуры;
- разнородные соединения перлитных сталей с аустенитными через переходные вставки.
Сварку выполняют с предварительным и сопутствующим подогревом 200–300 C, после чего изделие подвергают высокому отпуску при 710–750 C. Без термообработки наплавленный металл склонен к образованию холодных трещин из-за повышенного содержания углерода и легирующих элементов.
Технология сварки и режимы
Перед сваркой электроды прокаливают при 350–400 C в течение 1–1,5 ч для удаления влаги из покрытия. Сварку ведут узкими валиками с перекрытием 30–40 % ширины предыдущего прохода, ограничивая погонную энергию в пределах 12–18 кДж/см. Такая техника снижает риск образования закалочных структур в зоне термического влияния.
Для ответственных стыков паропроводов высокого давления применяют многопроходную сварку с промежуточной зачисткой шлака и контролем каждого слоя. Корневой проход выполняют электродами диаметром 3,0 мм, заполняющие и облицовочные — 4,0–5,0 мм.
Области применения
- Тепловые электростанции — сварка паропроводов острого пара, горячих линий;
- котельное оборудование — коллекторы, барабаны, экранные трубы;
- нефтехимия — технологические трубопроводы установок каталитического риформинга;
- энергомашиностроение — корпуса турбин, стопорные клапаны;
- ремонт арматуры высокого давления — наплавка уплотнительных поверхностей.
Контроль качества сварных соединений
Соединения, выполненные электродами ИМЕТ-10, подлежат радиографическому или ультразвуковому контролю, а также контролю твердости по зонам: основной металл, ЗТВ, шов. Твердость наплавленного металла после отпуска не превышает 220 HB, что подтверждает достаточную релаксацию напряжений. Для ответственных элементов дополнительно проводят испытания на длительную прочность при 565–585 C.
Вопросы и ответы
Для каких сталей предназначены электроды ИМЕТ-10?
Для жаропрочных перлитных и мартенситных сталей типа 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, эксплуатируемых при температурах до 585–600 C.
Требуется ли термообработка после сварки?
Да, обязателен высокий отпуск при 710–750 C для снятия напряжений и формирования требуемых механических свойств наплавленного металла.
Какой сварочный ток применяется для электродов диаметром 4,0 мм?
120–160 А на постоянном токе обратной полярности в зависимости от пространственного положения шва.
Нужен ли подогрев перед сваркой?
Да, предварительный и сопутствующий подогрев 200–300 C предотвращает образование холодных трещин в зоне термического влияния.
