Наплавочные электроды Э-13Х16Н8М5С5Г4Б в Минске

Наплавочные электроды Э-13Х16Н8М5С5Г4Б — состав, свойства и применение

Наплавочные электроды Э-13Х16Н8М5С5Г4Б — это специализированный электродный материал для дуговой наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа с умеренными ударными нагрузками. Химический состав наплавленного металла соответствует маркировке: 0,13 % углерода, 16 % хрома, 8 % никеля, 5 % молибдена, 5 % кремния, 4 % марганца и до 1 % ниобия. Такое легирование обеспечивает формирование метастабильной аустенитно-мартенситной структуры, склонной к деформационному упрочнению под действием ударных нагрузок.

Наплавленный слой характеризуется высокой твердостью в состоянии после наплавки — 52–58 HRC, а в процессе эксплуатации под ударами твердость может возрастать до 60–62 HRC за счет трибологического наклепа. Это делает электроды Э-13Х16Н8М5С5Г4Б эффективным решением для восстановления и упрочнения рабочих органов горнодобывающего, цементного и металлургического оборудования.

Технологические особенности наплавки

Электроды Э-13Х16Н8М5С5Г4Б предназначены для наплавки на постоянном токе обратной полярности (DC+). Рекомендуемый режим: сила тока 140–220 А в зависимости от диаметра электрода (3,0–5,0 мм), напряжение дуги 22–28 В. Наплавку следует выполнять короткой дугой с минимальным проплавлением основного металла — коэффициент перехода легирующих элементов составляет 90–95 %, что обеспечивает стабильность химического состава покрытия.

Перед наплавкой поверхность детали необходимо очистить от окалины, масла и влаги. Для деталей из высокоуглеродистых и легированных сталей рекомендуется предварительный подогрев до 200–300 C с целью предотвращения образования холодных трещин в зоне термического влияния. Наплавку ведут валиками шириной 15–25 мм с перекрытием 30–40 %, при необходимости многослойной наплавки каждый последующий слой наносится после остывания предыдущего до температуры не выше 150 C.

Структура и свойства наплавленного металла

Металл шва имеет аустенитно-мартенситную матрицу, упрочненную карбидами хрома, молибдена и ниобия. Высокое содержание кремния (5 %) повышает твердость ферритной составляющей и улучшает окалиностойкость, а ниобий обеспечивает дисперсионное упрочнение и измельчение зерна. Такая структура обеспечивает оптимальное сочетание износостойкости и трещиностойкости — наплавленный слой выдерживает ударные нагрузки без сколов и отслоений.

Работоспособность наплавленного металла сохраняется при температурах до 450–500 C, что позволяет применять электроды для упрочнения деталей, работающих в условиях умеренного нагрева. Коэффициент линейного расширения наплавленного металла близок к коэффициенту углеродистых и низколегированных сталей, что снижает риск образования напряжений на границе сплавления.

Промышленное применение

Электроды Э-13Х16Н8М5С5Г4Б применяются для наплавки и восстановления деталей, подверженных комбинированному абразивно-ударному износу:

• рабочие органы дробильно-размольного оборудования — брони, конусы, била, молотки дробилок;
• ковши и зубья экскаваторов, ножи грейдеров и бульдозеров;
• лопасти и корпуса грунтовых насосов, шнеки и пресс-валки брикетных установок;
• детали цементных мельниц — бронеплиты, торцевые крышки, сепараторные диски;
• валки и ролики агломерационных машин, направляющие и захваты прокатных станов.

Электроды эффективны при наплавке деталей из углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности до 600 МПа. Для наплавки на высокомарганцовистую сталь 110Г13Л требуется соблюдение специального режима — минимальный погонный тепловложения и принудительное охлаждение для предотвращения перегрева и охрупчивания основного металла.

Условия эксплуатации наплавленных деталей

Наплавленный слой сохраняет работоспособность при интенсивном абразивном износе с давлением до 300 МПа и ударных нагрузках с энергией до 50 Дж. Детали, упрочненные электродами Э-13Х16Н8М5С5Г4Б, эксплуатируются в горнорудной промышленности при переработке руд с крепостью до 18 по шкале Протодьяконова, в производстве строительных материалов при дроблении клинкера и известняка, а также в металлургии при транспортировке агломерата и окатышей.

Стойкость к абразивному износу наплавленного металла в 3–5 раз выше, чем у закаленной стали 65Г, что позволяет увеличить межремонтный интервал оборудования в 2–3 раза. При этом стоимость наплавки электродами Э-13Х16Н8М5С5Г4Б существенно ниже замены изношенной детали на новую, что делает этот метод экономически целесообразным для предприятий с интенсивным износом оборудования.

Вопросы и ответы