Электроды для теплоустойчивых сталей Э42: покрытые электроды для сварки низкоуглеродистых теплоустойчивых конструкций
Электроды для теплоустойчивых сталей класса Э42 — покрытые плавящиеся электроды с рутиловым или рутил-карбонатным покрытием, обеспечивающие временное сопротивление разрыву не менее 42 кгс/мм (412 МПа) в сварном соединении. Класс Э42 по ГОСТ 9467-75 регламентирует механические свойства наплавленного металла, а не тип покрытия. Такие электроды применяют для сварки низкоуглеродистых теплоустойчивых сталей перлитного класса, работающих при температуре до 450–470 C в условиях ползучести: котельные барабаны, паропроводы, коллекторы, корпуса теплообменников.
Технические характеристики и соответствие стандартам
Электроды класса Э42 для теплоустойчивых сталей выпускаются по ГОСТ 9467-75 и обеспечивают следующие параметры наплавленного металла: предел текучести — не менее 245 МПа, относительное удлинение — не менее 20 %, ударная вязкость при +20 C — не менее 78 Дж/см. Для сварки теплоустойчивых сталей 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ применяют электроды марок, легированных молибденом и хромом, что обеспечивает стойкость против ползучести при рабочих температурах до 470 C.
| Марка электрода | Тип покрытия | в, МПа | Рабочая температура, C | Свариваемые стали |
|---|---|---|---|---|
| ОЗС-11 | рутиловое | 412 | до 450 | Ст3, 20, 12МХ |
| МР-3 | рутиловое | 412 | до 400 | низкоуглеродистые |
| АНО-6 | рутил-карбонатное | 412 | до 450 | 20, 12МХ, 15ХМ |
| УОНИ-13/45 | основное | 412 | до 470 | 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ |
Области применения
- Сварка барабанов и коллекторов паровых котлов высокого давления из стали 12МХ и 15ХМ.
- Монтаж паропроводов и трубопроводов горячего водоснабжения с рабочей температурой до 450 C.
- Ремонт корпусов теплообменных аппаратов и подогревателей на ТЭЦ и ГРЭС.
- Изготовление сосудов, работающих под давлением, по ГОСТ 34347-2017.
- Сварка технологических трубопроводов нефтеперерабатывающих установок с температурой стенки до 470 C.
- Восстановление изношенных поверхностей энергетического оборудования при ремонтных работах.
Технология сварки и режимы
Сварку электродами класса Э42 для теплоустойчивых сталей выполняют на постоянном токе обратной полярности или переменном токе. Род и полярность тока зависят от марки электрода и типа покрытия. Для электродов с основным покрытием (УОНИ-13/45) обязательна прокалка при 350–400 C в течение 1–2 часов перед применением. Ток сварки выбирают в зависимости от диаметра электрода: для 3,0 мм — 90–130 А, для 4,0 мм — 140–180 А, для 5,0 мм — 180–220 А. Пространственное положение шва — нижнее и вертикальное. Предварительный подогрев до 150–200 C рекомендуется при сварке теплоустойчивых сталей толщиной более 20 мм.
Критерии выбора
- Химический состав наплавленного металла должен соответствовать требованиям к свариваемой стали по содержанию хрома и молибдена.
- Механические свойства наплавленного металла — не ниже класса Э42 по ГОСТ 9467-75.
- Тип покрытия определяет технологичность: рутиловое — для монтажных условий, основное — для ответственных конструкций.
- Диаметр электрода подбирают по толщине свариваемого металла и пространственному положению шва.
- Наличие сертификата соответствия и паспорта качества с указанием партии и результатов испытаний.
Вопросы и ответы
Чем отличаются электроды Э42 от Э46?
Класс Э42 обеспечивает временное сопротивление разрыву не менее 412 МПа, класс Э46 — не менее 451 МПа. Для теплоустойчивых сталей перлитного класса с рабочей температурой до 450 C достаточно класса Э42 при условии легирования наплавленного металла молибденом.
Можно ли сваривать сталь 12Х1МФ электродами Э42?
Сварка стали 12Х1МФ электродами класса Э42 без легирования наплавленного металла хромом и молибденом не обеспечивает требуемую жаропрочность. Необходимо применять электроды, легированные Mo и Cr, с механическими свойствами не ниже класса Э42.
Какой ток использовать при сварке электродами Э42 диаметром 4 мм?
Для электродов 4,0 мм с рутиловым покрытием ток составляет 140–180 А на постоянном токе обратной полярности. Для основного покрытия — 130–170 А с обязательной прокалкой перед сваркой.
Нужен ли предварительный подогрев при сварке теплоустойчивых сталей?
При толщине стенки более 20 мм рекомендуется предварительный подогрев до 150–200 C для предотвращения холодных трещин. Для тонкостенных конструкций подогрев не требуется.
