Электроды Э100 для теплоустойчивых сталей: состав, свойства и применение
Электроды марки Э100 — покрытые штучные электроды для ручной дуговой сварки (ММА) теплоустойчивых низколегированных сталей перлитного и бейнитного классов, работающих при температурах до 585–600 C. Наплавленный металл содержит 0,8–1,2 % Mo и 0,3–0,6 % V при углероде не более 0,12 %, что обеспечивает стойкость против ползучести в пароперегревателях, коллекторах и паропроводах энергетических котлов.
Технические характеристики наплавленного металла
Тип Э100 по ГОСТ 9467-75 регламентирует предел текучести не менее 590 МПа и временное сопротивление не менее 690 МПа. Основное назначение — сварка и наплавка деталей, эксплуатируемых в условиях длительной ползучести при 560–585 C. Покрытие — основное (фтористо-кальциевое), обеспечивающее низкое содержание водорода в наплавленном металле (не более 5 мл/100 г).
| Показатель | Значение | Показатель | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести т | 590 МПа | Относительное удлинение 5 | 14 % | после термообработки |
| Временное сопротивление в | 690 МПа | Ударная вязкость KCU | 49 Дж/см | при +20 C |
| Содержание Mo | 0,8–1,2 % | Содержание V | 0,3–0,6 % | легирование наплавки |
| Содержание C | 0,12 % | Диаметр электрода | 3,0–5,0 мм | стандартный ряд |
| Род тока | постоянный, обратная полярность | Сварочный ток | 90–220 А | зависит от диаметра |
Свариваемые стали и нормативная база
Электроды Э100 применяют для соединений теплоустойчивых сталей марок 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 25Х2М1Ф, 15Х2МФА и их зарубежных аналогов. Сварка выполняется с предварительным и сопутствующим подогревом 200–350 C и последующей высокотемпературной отпускной термообработкой при 710–750 C для снятия остаточных напряжений и стабилизации структуры.
- Пароперегреватели и коллекторы котлов высокого давления ТЭС и ТЭЦ
- Паропроводы острого пара энергоблоков 300–800 МВт
- Корпуса арматуры и тройники трубопроводных систем
- Ремонтная сварка литых деталей турбин и энергооборудования
- Технологические трубопроводы нефтехимических установок риформинга
Технология сварки и режимы
Перед сваркой электроды прокаливают при 350–400 C в течение 1–2 часов для удаления влаги из покрытия. Сварка ведётся узкими валиками с перекрытием 30–40 % ширины предыдущего прохода, без поперечных колебаний. Тепловложение ограничивают 1,2–1,8 кДж/мм для предотвращения роста зерна в зоне термического влияния. После сварки обязателен контролируемый нагрев до температуры отпуска со скоростью не более 100 C/ч.
Контроль качества сварных соединений
Соединения, выполненные электродами Э100, подлежат неразрушающему контролю: радиографическому (ГОСТ 7512) и ультразвуковому (ГОСТ 14782). Дополнительно проводят испытания на стойкость против длительной прочности при 585 C с базой 10 часов. Твёрдость металла шва после термообработки не должна превышать 250 HB для предотвращения холодного растрескивания.
Вопросы и ответы
Для каких сталей предназначены электроды Э100?
Для теплоустойчивых низколегированных сталей перлитного и бейнитного классов: 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 25Х2М1Ф, эксплуатируемых при 560–585 C в энергетическом и нефтехимическом оборудовании.
Какой род тока и полярность применяются?
Сварка выполняется постоянным током обратной полярности. Диапазон сварочного тока — 90–220 А в зависимости от диаметра электрода (3,0–5,0 мм).
Требуется ли термообработка после сварки?
Да, обязателен высокий отпуск при 710–750 C для снятия остаточных напряжений и обеспечения стойкости против ползучести. Скорость нагрева — не более 100 C/ч.
Какое содержание водорода в наплавленном металле?
Основное фтористо-кальциевое покрытие обеспечивает содержание диффузионного водорода не более 5 мл/100 г, что снижает риск холодных трещин.
