Наплавочные электроды Э-15Х28Н10С3ГТ: состав и назначение
Электроды марки Э-15Х28Н10С3ГТ предназначены для дуговой наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа при одновременном воздействии ударных нагрузок и умеренно агрессивных сред. Наплавленный металл относится к аустенитному классу на хромоникелевой основе с дополнительным легированием кремнием и титаном. Химический состав электрода обеспечивает формирование структуры аустенита с упрочняющими карбидными фазами, что гарантирует сочетание высокой твердости и вязкости.
Электроды Э-15Х28Н10С3ГТ применяются для восстановления геометрии и упрочнения рабочих поверхностей горнорудного, дробильно-размольного и металлургического оборудования. Наплавка ведется на постоянном токе обратной полярности. Для снижения остаточных напряжений и предотвращения трещинообразования рекомендуется предварительный подогрев изделия до температуры 200–300 C, особенно при наплавке высокоуглеродистых и легированных сталей.
Технологические особенности наплавки
Электроды имеют основное или рудно-кислое покрытие, обеспечивающее стабильное горение дуги и минимальное разбрызгивание. Коэффициент наплавки составляет 8–10 г/Ач, что позволяет выполнять работы с высокой производительностью. Наплавленный слой склонен к образованию мелких трещин при остывании — это компенсируется высокой стойкостью к отслаиванию и сколам в условиях знакопеременных нагрузок.
Твердость наплавленного металла в состоянии после наплавки достигает 38–45 HRC. При необходимости повышения твердости до 50–55 HRC применяется последующая холодная пластическая деформация или наклеп в процессе эксплуатации. Металл хорошо обрабатывается абразивным инструментом, что позволяет финишную механическую обработку наплавленных поверхностей.
Химический состав и свойства наплавленного металла
Химический состав наплавленного металла регламентируется содержанием основных легирующих элементов:
- углерод — 0,12–0,18%, обеспечивает карбидное упрочнение;
- хром — 27–29%, формирует коррозионную стойкость и жаростойкость;
- никель — 9–11%, стабилизирует аустенитную структуру;
- кремний — 3,0–3,8%, повышает твердость и износостойкость;
- титан — 0,5–1,0%, связывает углерод в стабильные карбиды;
- марганец — 0,8–1,5%, раскисляет и упрочняет твердый раствор.
Наплавленный металл сохраняет работоспособность при температурах до 600 C, что позволяет применять электроды для упрочнения деталей горячего тракта оборудования цементных печей и агломерационных машин.
Применение в промышленности
Электроды Э-15Х28Н10С3ГТ востребованы при ремонте и изготовлении следующих узлов:
- била и молотки дробилок ударного действия;
- брони мельниц и бегунов;
- ковши экскаваторов и драг;
- направляющие и ролики рольгангов металлургических станов;
- шнеки и лопасти смесителей для абразивных масс;
- детали насосов для перекачки гидросмесей.
Высокая стойкость к окислению при нагреве позволяет использовать наплавленные детали в средах с повышенным содержанием сернистых соединений и других агрессивных компонентов.
Режимы наплавки
Оптимальные режимы зависят от диаметра электрода и пространственного положения шва. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.
| Диаметр, мм | Сила тока, А | Напряжение, В | Скорость наплавки, м/ч | Толщина слоя, мм |
|---|---|---|---|---|
| 3,0 | 90–120 | 22–26 | 8–12 | 2,0–2,5 |
| 4,0 | 140–180 | 24–28 | 6–10 | 2,5–3,5 |
| 5,0 | 190–240 | 26–30 | 5–8 | 3,0–4,5 |
Наплавку выполняют короткой дугой с минимальным поперечным колебанием. Для многослойной наплавки каждый последующий валик наносится после очистки предыдущего от шлака. При наплавке на низколегированные стали обязателен подогрев и замедленное охлаждение изделия для предотвращения откола наплавленного слоя.
Вопросы и ответы
Какие требования к подготовке поверхности перед наплавкой?
Поверхность очищается от масла, ржавчины и усталостного слоя до металлического блеска. Трещины и раковины разделываются до здорового металла. Для деталей из закаленных сталей рекомендуется снятие поверхностного слоя на глубину 2–3 мм.
Можно ли выполнять наплавку без предварительного подогрева?
Для деталей с толщиной стенки менее 15 мм из низкоуглеродистых сталей подогрев не обязателен. Для высокоуглеродистых, легированных и крупногабаритных деталей подогрев до 200–300 C обязателен для предотвращения холодных трещин.
Какова стойкость наплавленного слоя к абразивному износу?
Относительная износостойкость по сравнению с низкоуглеродистой сталью составляет 3,5–5,0 в условиях трения о кварцевый песок. При ударно-абразивном износе стойкость несколько ниже из-за вязкой аустенитной матрицы.
Требуется ли термическая обработка после наплавки?
В большинстве случаев наплавленные детали эксплуатируются без термообработки. Для снятия остаточных напряжений в ответственных узлах допускается отпуск при 550–600 C с выдержкой 2 часа.
