Кобальтовая проволока Stellite 20 в Минске


Кобальтовая проволока Stellite 20 — характеристики и применение

Кобальтовая проволока Stellite 20 — это наплавочный материал на основе кобальта, легированный хромом, вольфрамом и углеродом. Сплав относится к группе кобальт-хром-вольфрамовых композиций с высоким содержанием карбидной фазы. Проволока Stellite 20 сплошного сечения предназначена для дуговой наплавки и напыления деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа, ударных нагрузок и повышенных температур.

Химический состав Stellite 20 характеризуется содержанием хрома в диапазоне 31–34%, вольфрама — 16–19%, углерода — 2,2–2,8%. Такое сочетание обеспечивает формирование плотной карбидной сетки в структуре наплавленного металла. Твердость наплавки в состоянии после наплавки составляет 50–55 HRC, что сопоставимо с показателями инструментальных сталей. Сплав сохраняет работоспособность при температурах до 650 C без существенной потери твердости.

Проволока Stellite 20 диаметром 1,2–4,0 мм поставляется в кассетах или на катушках для автоматической и полуавтоматической наплавки. Процесс ведется в среде защитных газов — аргона или смеси аргона с гелием. Рекомендуемый режим наплавки: сила тока 150–350 А, напряжение 22–32 В, скорость подачи 1,5–4,0 м/мин. Предварительный подогрев детали до 300–400 C обязателен для снижения термических напряжений и предотвращения трещинообразования.

Области применения

Наплавка проволокой Stellite 20 применяется в узлах оборудования, где сочетаются абразивный износ и ударные нагрузки. Основные позиции:

  • рабочие органы землеройной техники — зубья ковшей, ножи грейдеров, коронки рыхлителей;
  • детали дробильного оборудования — брони конусных дробилок, била роторных дробилок, футеровки;
  • клапаны и седла клапанов компрессоров и насосов, работающих при высоких температурах;
  • направляющие и втулки бурового инструмента для нефтегазовой отрасли;
  • шнеки и корпуса экструдеров для переработки абразивных полимерных материалов;
  • лопасти смесителей и мешалок в производстве строительных смесей.

Технологические особенности наплавки

При наплавке проволокой Stellite 20 необходимо контролировать температуру межваликового охлаждения. Превышение температуры 400 C между проходами приводит к перегреву и укрупнению карбидной фазы, что снижает износостойкость. Оптимальная толщина наплавленного слоя за один проход — 2–4 мм. При необходимости многослойной наплавки каждый последующий слой выполняется после остывания предыдущего до 150–200 C.

Сплав Stellite 20 не поддается механической обработке резанием из-за высокой твердости. Финишная обработка выполняется шлифованием абразивными кругами на эльборовой связке. Допускается обработка электроэрозионным методом для получения сложных профилей.

ПараметрЗначениеМетод контроляУсловия измеренияТипичный результат
Твердость наплавки50–55 HRCРоквеллПосле наплавки52 HRC
Температура эксплуатациидо 650 CТермопарыСтационарный режим600 C
Содержание вольфрама16–19%Спектральный анализИсходная проволока17,5%
Содержание углерода2,2–2,8%Спектральный анализИсходная проволока2,5%

Сравнение с другими кобальтовыми сплавами

По сравнению с Stellite 6, проволока Stellite 20 обеспечивает более высокую твердость и абразивную стойкость за счет увеличенного содержания углерода и вольфрама. Однако пластичность наплавленного металла ниже, что ограничивает применение при значительных динамических нагрузках. Для условий умеренного абразивного износа без ударов целесообразно использовать Stellite 12, а для высокотемпературных применений с коррозионным воздействием — Stellite 21 с пониженным содержанием углерода.

При выборе диаметра проволоки следует учитывать толщину наплавляемого слоя и конфигурацию детали. Проволока диаметром 1,2–1,6 мм применяется для тонкослойной наплавки кромок и уплотнительных поверхностей. Диаметр 2,4–4,0 мм используется для создания толстых износостойких покрытий на крупногабаритных деталях.

Вопросы и ответы

Какие режимы наплавки рекомендуются для проволоки Stellite 20?

Оптимальный режим: сила тока 150–350 А, напряжение 22–32 В, скорость подачи 1,5–4,0 м/мин. Защитный газ — аргон или аргонно-гелиевая смесь. Предварительный подогрев детали до 300–400 C обязателен.

Какова максимальная рабочая температура наплавленного слоя Stellite 20?

Сплав сохраняет твердость и износостойкость при температурах до 650 C. При превышении этого порога начинается коагуляция карбидной фазы и снижение механических свойств.

Можно ли обрабатывать наплавленный слой Stellite 20 механическим способом?

Обработка резанием затруднена из-за высокой твердости. Применяется шлифование абразивными кругами на эльборовой связке или электроэрозионная обработка для получения точных размеров.

Какая толщина слоя достигается за один проход наплавки?

За один проход формируется слой толщиной 2–4 мм. Для многослойной наплавки требуется охлаждение каждого слоя до 150–200 C перед нанесением следующего.