Электроды WZ-20: состав, параметры наплавки и области применения
Электроды WZ-20 — покрытые штучные электроды на железоникелевой основе, предназначенные для холодной сварки и наплавки серого и высокопрочного чугуна без предварительного подогрева детали. Стержень изготовлен из железоникелевого сплава с содержанием никеля 45–55 %, что обеспечивает высокую пластичность наплавленного металла и компенсацию усадочных напряжений при кристаллизации. Покрытие — рутил-графитовое, обеспечивающее стабильное горение дуги при малых токах и минимальное проплавление основного металла.
Технические характеристики
Ключевое отличие WZ-20 от электродов на медно-никелевой и чисто никелевой основе — сочетание высокой прочности сцепления с чугуном и возможности механической обработки наплавленного слоя резанием. Наплавленный металл имеет аустенитно-ферритную структуру с равномерно распределённым графитом, что снижает риск образования отбелённых зон и трещин в зоне термического влияния.
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр электрода | 3,0 мм | Сварочный ток | 80–110 А | Постоянный, обратная полярность |
| Диаметр электрода | 4,0 мм | Сварочный ток | 110–140 А | Постоянный, обратная полярность |
| Предел прочности наплавки | 350 МПа | Относительное удлинение | 6 % | Аустенитно-ферритная структура |
| Твёрдость наплавленного слоя | 160–200 HB | Температура эксплуатации | –60…+400 C | Без потери прочности |
| Расход на 1 кг наплавки | 1,6–1,8 кг | Коэффициент наплавки | 8,5–9,5 г/Ач | Зависит от режима |
Области применения
Электроды WZ-20 применяются при ремонте и восстановлении чугунных деталей, работающих в условиях знакопеременных и ударных нагрузок. Типовые объекты:
- Блоки цилиндров и головки блоков двигателей внутреннего сгорания, включая дизельные агрегаты тепловозов и судовых установок.
- Корпусные детали центробежных и поршневых насосов, работающих с абразивными и коррозионно-активными средами.
- Станины металлорежущих станков, направляющие и посадочные поверхности тяжёлого оборудования.
- Чугунные зубчатые колёса, шкивы и маховики в приводах прокатных станов и подъёмно-транспортных механизмов.
- Дефекты литья в отливках из серого чугуна марок СЧ20–СЧ35 и высокопрочного чугуна ВЧ45–ВЧ60.
Технология сварки
Сварку выполняют короткими валиками длиной 30–50 мм с немедленной проковкой каждой валиковой дорожки. Проковка производится в горячем состоянии сразу после обрыва дуги — это снижает остаточные напряжения и предотвращает растрескивание. При толщине стенки детали свыше 20 мм рекомендуется разделка кромок под углом 60–70 и заполнение разделки послойно с перекрытием валиков не менее 50 %. Предварительный подогрев не требуется, однако при температуре окружающей среды ниже +5 C деталь рекомендуется прогреть до 50–70 C для удаления влаги и улучшения сплавления.
Обработка наплавленного слоя возможна твёрдосплавным инструментом сразу после остывания. Для повышения износостойкости поверхностного слоя допускается комбинированная наплавка: WZ-20 как подслой, затем износостойкие электроды на основе карбида хрома или вольфрама.
Вопросы и ответы
Требуется ли предварительный подогрев детали при сварке электродами WZ-20?
Нет, электроды WZ-20 предназначены для холодной сварки чугуна без предварительного подогрева. При температуре ниже +5 C рекомендуется локальный прогрев до 50–70 C для удаления влаги.
Какой ток и полярность использовать для электрода диаметром 4,0 мм?
Для диаметра 4,0 мм применяется постоянный ток обратной полярности 110–140 А. Прямая полярность не рекомендуется из-за повышенного разбрызгивания и нестабильного переноса металла.
Можно ли обрабатывать наплавленный слой механически?
Да, наплавленный металл имеет твёрдость 160–200 HB и обрабатывается твёрдосплавным инструментом. Чистовая обработка возможна сразу после остывания без дополнительной термообработки.
Для каких марок чугуна применимы электроды WZ-20?
Электроды применимы для серого чугуна СЧ20–СЧ35, высокопрочного чугуна ВЧ45–ВЧ60 и ковкого чугуна. Сварка отбелённого чугуна не рекомендуется из-за низкой пластичности основного металла.
