Наплавочные электроды Э-105В6Х5М3Ф3: состав, свойства и применение
Наплавочные электроды Э-105В6Х5М3Ф3 — это электроды с рутил-карбонатным покрытием, предназначенные для дуговой наплавки износостойкого слоя на детали, работающие в условиях интенсивного абразивного изнашивания с умеренными ударными нагрузками. Марка расшифровывается как электрод с пределом прочности наплавленного металла не менее 105 кгс/мм, легированный вольфрамом (6%), хромом (5%), молибденом (3%) и ванадием (3%). Наплавленный слой представляет собой высоколегированную инструментальную сталь с карбидным упрочнением, обеспечивающую твёрдость 55–62 HRC в состоянии после наплавки без дополнительной термообработки.
Технические характеристики наплавленного металла
Химический состав наплавленного слоя формируется за счёт перехода легирующих элементов из стержня и покрытия. Вольфрам и ванадий образуют тугоплавкие карбиды типа WC, VC и сложные карбиды (W,V)C, которые распределяются в матрице из мартенсита с остаточным аустенитом. Хром повышает прокаливаемость и стойкость к окислению при повышенных температурах, молибден увеличивает теплостойкость и сопротивление отпуску. Такое сочетание обеспечивает сохранение режущей способности кромок при нагреве до 550–600 C.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость наплавленного слоя | 55–62 HRC | ГОСТ 9013 | После наплавки, без отпуска | Стабильна до 550 C |
| Предел прочности при изгибе | 105 кгс/мм | ГОСТ 6996 | Наплавка на пластину | Соответствует марке |
| Содержание вольфрама W | 5,5–6,5 % | Спектральный анализ | Наплавленный металл | Карбидообразующий |
| Содержание хрома Cr | 4,5–5,5 % | Спектральный анализ | Наплавленный металл | Прокаливаемость |
| Содержание молибдена Mo | 2,5–3,5 % | Спектральный анализ | Наплавленный металл | Теплостойкость |
| Содержание ванадия V | 2,5–3,5 % | Спектральный анализ | Наплавленный металл | Карбид VC |
| Ток наплавки (DC+) | 180–220 А | — | 4,0 мм, нижнее положение | Род тока — постоянный |
Технология наплавки
Электроды Э-105В6Х5М3Ф3 применяют для ручной дуговой наплавки на постоянном токе обратной полярности. Перед наплавкой электроды прокаливают при 200–250 C в течение 1–1,5 ч для удаления влаги из покрытия. Деталь подогревают до 300–400 C при наплавке массивных заготовок и деталей из среднеуглеродистых и легированных сталей — это предотвращает образование холодных трещин в зоне термического влияния. Наплавку ведут узкими валиками с перекрытием 30–40 % ширины предыдущего прохода, ограничивая погонную энергию для снижения перемешивания с основным металлом.
Для получения качественного слоя без пор и шлаковых включений рекомендуется наплавлять в 2–3 слоя. Первый слой выполняют на пониженном токе (на 10–15 % ниже номинала), чтобы уменьшить долю основного металла в наплавке. Толщина наплавленного слоя после механической обработки обычно составляет 3–8 мм. Охлаждение детали после наплавки — замедленное, в термостате или под слоем асбеста, для снижения остаточных напряжений.
Области применения
Благодаря сочетанию высокой твёрдости и теплостойкости электроды Э-105В6Х5М3Ф3 востребованы в узлах, где преобладает абразивный износ при повышенных температурах:
- ножи и шнеки экструдеров для переработки полимеров и керамических масс;
- рабочие органы дробилок, мельниц и смесителей в производстве строительных материалов;
- кромки ковшей, зубья рыхлителей и ножи бульдозеров в горнодобывающей отрасли;
- штампы горячей деформации и инструмент для прессования металла;
- детали арматуры запорной и регулирующей для абразивных пульп;
- лопатки и корпуса дымососов, работающих на запылённых газах.
Ограничения и совместимость
Наплавленный металл склонен к образованию трещин при наплавке на жёсткие конструкции без предварительного подогрева. Не рекомендуется применять электроды для наплавки деталей, работающих под действием значительных ударных нагрузок при отрицательных температурах, — хрупкость карбидной структуры повышает риск сколов. Для наплавки поверхностей, контактирующих с пищевыми продуктами или питьевой водой, электроды не предназначены. Совместимость с основным металлом: углеродистые стали 20, 35, 45, легированные 40Х, 45Х, 5ХНМ, а также аустенитные стали при условии буферного подслоя.
Вопросы и ответы
Какую твёрдость обеспечивают электроды Э-105В6Х5М3Ф3 без термообработки?
Наплавленный слой имеет твёрдость 55–62 HRC непосредственно после охлаждения на воздухе. Дополнительный отпуск не требуется, но при необходимости допускается низкий отпуск при 180–200 C для снятия напряжений без существенного снижения твёрдости.
Нужен ли предварительный подогрев детали перед наплавкой?
Для массивных деталей и сталей с содержанием углерода выше 0,3 % подогрев до 300–400 C обязателен. Это предотвращает образование холодных трещин в зоне термического влияния и снижает градиент температур при остывании.
Какой род тока и полярность применяются при наплавке?
Наплавку ведут на постоянном токе обратной полярности (DC+). Сварочный ток для электрода диаметром 4,0 мм составляет 180–220 А в нижнем положении. Использование переменного тока не рекомендуется из-за нестабильного горения дуги.
Можно ли наплавлять Э-105В6Х5М3Ф3 на аустенитные стали?
Прямая наплавка на аустенитные стали нежелательна из-за высокого содержания углерода в наплавленном металле и риска образования трещин. Рекомендуется промежуточный буферный слой из низкоуглеродистых или аустенитных электродов.
