Наплавочные электроды 11Х31М3ГСЮФ: состав, свойства и области применения
Наплавочные электроды марки 11Х31М3ГСЮФ — это электроды для ручной дуговой наплавки, обеспечивающие получение наплавленного металла типа высокохромистого аустенитно-ферритного сплава с повышенным содержанием молибдена, кремния, ванадия и азота. Химический состав наплавленного слоя соответствует системе Fe–Cr–Ni–Mo–Si–V–N с содержанием хрома 28–32 %, что обеспечивает высокую стойкость к абразивному износу в сочетании с умеренной ударной вязкостью. Электроды предназначены для восстановления и упрочнения быстроизнашивающихся деталей горно-металлургического, цементного и энергетического оборудования, работающих при температуре до 600 C.
Технические характеристики наплавленного металла
Наплавленный металл электродов 11Х31М3ГСЮФ характеризуется гетерогенной аустенитно-ферритной структурой с дисперсными карбидами и карбонитридами ванадия и хрома. Такая структура обеспечивает сочетание абразивной стойкости и сопротивления образованию трещин при циклических термонагрузках. Твёрдость наплавленного слоя в состоянии после наплавки составляет 28–35 HRC, после наклёпа возрастает до 45–50 HRC. Коэффициент относительной износостойкости при абразивном изнашивании — 2,5–3,5 относительно стали 45.
| Параметр | Значение | Условия измерения | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Содержание хрома | 28,0–32,0 | наплавленный металл | % | ГОСТ 7122 |
| Содержание молибдена | 2,5–3,5 | наплавленный металл | % | спектральный анализ |
| Твёрдость | 28–35 | после наплавки | HRC | ГОСТ 9013 |
| Твёрдость | 45–50 | после наклёпа | HRC | ГОСТ 9013 |
| Коэффициент наплавки | 9,5–11,0 | постоянный ток | г/(Ач) | ГОСТ 9466 |
| Диаметр электрода | 3,0–5,0 | стандартный ряд | мм | ГОСТ 9466 |
Особенности наплавки и режимы
Наплавку электродами 11Х31М3ГСЮФ выполняют на постоянном токе обратной полярности. Рекомендуемый сварочный ток для электродов диаметром 4,0 мм составляет 140–180 А, для диаметром 5,0 мм — 180–220 А. Наплавку ведут с минимальным проплавлением основного металла, узкими валиками, с перекрытием предыдущего валика на 30–40 %. Перед наплавкой детали подогревают до 200–300 C при восстановлении крупногабаритных узлов. Термообработка наплавленного слоя не требуется, однако для снятия остаточных напряжений допускается отпуск при 450–500 C.
Электроды применяются для наплавки:
- бил и молотков молотковых дробилок цементного производства;
- зубьев ковшей экскаваторов и драглайнов горно-обогатительных комбинатов;
- шнеков и корпусов шнековых питателей коксохимических производств;
- лопаток дымососов и мельничных вентиляторов ТЭЦ;
- деталей агломерационного и обжигового оборудования;
- рабочих органов смесителей и пресс-форм кирпичных заводов.
Структура и фазовый состав
Наплавленный металл содержит 30–50 % ферритной составляющей, распределённой в аустенитной матрице. Ванадий и ниобий образуют карбонитриды, повышающие сопротивление абразивному изнашиванию при сохранении пластичности. Кремний в количестве 1,5–2,5 % улучшает раскисление и способствует дисперсионному твердению. Азот стабилизирует аустенит и повышает стойкость к питтинговой коррозии в условиях повышенной влажности и агрессивных сред.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость наплавленного слоя электродами 11Х31М3ГСЮФ?
Твёрдость после наплавки составляет 28–35 HRC, после наклёпа в процессе эксплуатации повышается до 45–50 HRC за счёт деформационного упрочнения аустенита.
Требуется ли предварительный подогрев деталей перед наплавкой?
При наплавке крупногабаритных деталей массой свыше 50 кг рекомендуется подогрев до 200–300 C для снижения градиента температур и предотвращения образования холодных трещин.
Какой ток и полярность применяются при наплавке?
Наплавку ведут постоянным током обратной полярности. Для электродов диаметром 4,0 мм ток составляет 140–180 А, для диаметром 5,0 мм — 180–220 А.
В каких отраслях применяются электроды 11Х31М3ГСЮФ?
Электроды используются в горно-обогатительной, цементной, металлургической, энергетической и коксохимической промышленности для восстановления деталей, работающих в условиях абразивного износа при температуре до 600 C.
