Электроды для теплоустойчивых сталей Э55 в Минске


Электроды для теплоустойчивых сталей Э55: характеристики и применение

Электроды для теплоустойчивых сталей Э55 — покрытые плавящиеся электроды, обеспечивающие наплавленному металлу гарантированный предел длительной прочности при рабочей температуре до 585 C. Тип Э55 регламентирован ГОСТ 9467-75 и предназначен для сварки пароперегревательных труб, коллекторов, барабанов котлов и корпусных деталей энергооборудования из низколегированных молибден-ванадиевых и хромомолибденовых сталей. Наплавленный металл сохраняет жаропрочность за счёт карбидного упрочнения молибденом и ванадием, а легирование хромом повышает сопротивление окалинообразованию.

Марки и соответствие стандартам

Электроды типа Э55 выпускают по ГОСТ 9467-75 с индексами основного покрытия. Наиболее распространённые марки:

  • ТМЛ-1У — сварка стали 12Х1МФ в монтажных и заводских условиях;
  • ЦЛ-20 — стыковые соединения паропроводов 133–465 мм;
  • ЦЛ-45 — корпусные детали арматуры высокого давления;
  • ОЗС-11 — ответственные узлы котлоагрегатов;
  • АНЖР-1 — сварка теплоустойчивых сталей перлитного класса.

Покрытие — основное (фтористо-кальциевое), сварка выполняется постоянным током обратной полярности. Перед применением электроды прокаливают при 350–400 C в течение 1–1,5 ч; повторный прокал допускается не более трёх раз.

Технические параметры наплавленного металла

ПоказательЗначениеУсловиеМетод контроляЕд. изм.
Предел длительной прочности 55565 C, 10 чГОСТ 10145МПа
Предел текучести 39020 CГОСТ 1497МПа
Относительное удлинение 1620 CГОСТ 1497%
Ударная вязкость 7820 CГОСТ 9454Дж/см
Содержание хрома0,8–1,3наплавленный металлспектральный анализ%
Содержание молибдена0,5–0,9наплавленный металлспектральный анализ%

Технология сварки и термообработка

Сварку ведут узкими валиками с перекрытием 30–40 % ширины шва, без поперечных колебаний. Ток — 130–180 А для электродов 3,0 мм и 170–220 А для 4,0 мм. Сварку соединений из стали 12Х1МФ выполняют с предварительным подогревом до 200–250 C и сопутствующим подогревом при толщине стенки свыше 20 мм. После сварки обязательна высокотемпературная термообработка: отпуск при 710–750 C с выдержкой 1 ч на 25 мм толщины, скорость нагрева не выше 150 C/ч.

Без термообработки в околошовной зоне формируется структура незавершённого отпуска с повышенной твёрдостью до 320 HV, что снижает сопротивление хрупкому разрушению при эксплуатационных температурах.

Области применения

  • Пароперегреватели и промежуточные пароперегреватели котлов ТГМП-314, П-57;
  • Главные паропроводы ТЭС и ТЭЦ 219–465 мм из стали 12Х1МФ, 15Х1М1Ф;
  • Корпуса стопорных и регулирующих клапанов турбин К-300-240;
  • Коллекторы и трубные системы теплообменников высокого давления;
  • Ремонтная сварка литых деталей арматуры из стали 20ХМЛ.

Контроль качества соединений

Швы подвергают радиографическому контролю по ГОСТ 7512 и ультразвуковой дефектоскопии по ГОСТ 14782. Твёрдость металла шва после термообработки не должна превышать 240 HB. Для оценки жаропрочности выполняют испытания на длительную прочность образцов-свидетелей, сваренных одновременно с изделием.

Вопросы и ответы

Для каких сталей применяются электроды типа Э55?

Для низколегированных теплоустойчивых сталей перлитного класса: 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМЛ, 12МХ. Сварка ведётся с предварительным и сопутствующим подогревом.

Какой ток используется при сварке электродами Э55?

Постоянный ток обратной полярности. Для электродов 3,0 мм — 130–180 А, для 4,0 мм — 170–220 А. Сварка на прямой полярности не допускается из-за нестабильного горения дуги.

Нужна ли термообработка после сварки?

Да, обязателен высокотемпературный отпуск при 710–750 C. Без него в околошовной зоне формируется структура с твёрдостью до 320 HV и сниженной длительной прочностью.

При какой температуре прокаливают электроды перед сваркой?

При 350–400 C с выдержкой 1–1,5 ч. Повторный прокал допускается не более трёх раз, после чего покрытие теряет защитные свойства.