Электроды Э150 для сварки теплоустойчивых сталей: характеристики и применение
Электроды Э150 — покрытые штучные электроды с рутил-основным покрытием, предназначенные для ручной дуговой сварки теплоустойчивых низколегированных сталей перлитного класса. Наплавленный металл обеспечивает длительную прочность при рабочих температурах до 585 C и стойкость к ползучести в паропроводах высокого давления, коллекторах и корпусах энергетического оборудования.
Технические характеристики наплавленного металла
Металл шва, полученный электродами Э150, соответствует требованиям к теплоустойчивым сталям типа 12Х1МФ и 15Х1М1Ф. Ключевой параметр — сопротивление термической ползучести при длительной эксплуатации под нагрузкой. Предел длительной прочности при 565 C составляет не менее 78 МПа за 100 000 часов.
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 390 | 20 C | МПа | ГОСТ 9467 |
| Временное сопротивление | 490 | 20 C | МПа | ГОСТ 9467 |
| Относительное удлинение | 18 | 20 C | % | ГОСТ 9467 |
| Ударная вязкость | 78 | 20 C | Дж/см | ГОСТ 9467 |
| Длительная прочность | 78 | 565 C, 10 ч | МПа | ГОСТ 9467 |
Химический состав наплавленного металла
Легирование обеспечивает стабильность структурного состояния при высокотемпературном отпуске и в процессе эксплуатации. Содержание углерода — 0,08–0,12 %, хрома — 1,0–1,6 %, молибдена — 0,5–0,8 %, ванадия — 0,15–0,35 %. Такое сочетание подавляет коагуляцию карбидных фаз и замедляет развитие ползучести.
- Углерод (C) — 0,08–0,12 %
- Кремний (Si) — 0,15–0,40 %
- Марганец (Mn) — 0,40–0,80 %
- Хром (Cr) — 1,00–1,60 %
- Молибден (Mo) — 0,50–0,80 %
- Ванадий (V) — 0,15–0,35 %
Области применения
Электроды Э150 применяют при монтаже и ремонте трубопроводов пара с рабочим давлением до 25,5 МПа и температурой стенки до 585 C. Основные объекты — пароперегреватели и коллекторы котлов ТГМП-314, ТПП-312, корпуса арматуры высокого давления, трубные системы энергоблоков 200–800 МВт.
- Паропроводы острого пара ТЭС и ГРЭС
- Коллекторы и камеры пароперегревателей котлоагрегатов
- Корпусные детали арматуры высокого давления
- Трубные системы нефтехимических установок риформинга
- Сосуды и аппараты, работающие под давлением водорода
Технология сварки
Сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности. Перед применением электроды прокаливают при 350–400 C в течение 1 часа. Детали перед сваркой подогревают до 200–300 C. Термообработка сварного соединения — высокий отпуск при 710–750 C с выдержкой 1 час на 25 мм толщины. Диаметр электродов — 2,0–5,0 мм, коэффициент наплавки — 9,5–11,0 г/(Ач).
Вопросы и ответы
Для каких марок сталей предназначены электроды Э150?
Электроды Э150 применяют для сварки теплоустойчивых сталей перлитного класса: 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМЛ, а также аналогичных импортных марок типа 13CrMo44 и 10CrMo9-10.
При какой максимальной температуре работает наплавленный металл?
Длительная рабочая температура металла шва не превышает 585 C. При более высоких температурах применяют электроды на аустенитной основе.
Требуется ли термообработка после сварки электродами Э150?
Да, обязателен высокий отпуск при 710–750 C. Без термообработки в зоне термического влияния формируется структура, склонная к хрупкому разрушению при эксплуатации.
Какой ток и полярность используются при сварке?
Постоянный ток обратной полярности. Сила тока для электрода диаметром 3,0 мм — 90–130 А, для 4,0 мм — 140–180 А, для 5,0 мм — 180–220 А.
