Сварочная проволока Св-09Х15Н8Ю: состав и назначение
Св-09Х15Н8Ю — аустенитно-мартенситная нержавеющая сварочная проволока, легированная алюминием. Материал предназначен для дуговой сварки изделий из коррозионно-стойких сталей типа 09Х15Н8Ю (ВНС-2) и близких по химическому составу высокопрочных сталей. Проволока обеспечивает металл шва с мартенситной структурой, упрочняемой последующей термической обработкой — закалкой и старением.
Химический состав проволоки регламентируется ГОСТ 2246-70. Массовая доля хрома — 14,0–16,0 %, никеля — 7,0–9,0 %, алюминия — 0,8–1,3 %. Алюминий вводится для раскисления сварочной ванны и формирования интерметаллидного упрочнения при старении. Содержание серы и фосфора ограничено 0,025 % каждого элемента, что обеспечивает стойкость шва к горячим трещинам.
Сварка выполняется в среде аргона неплавящимся электродом (TIG) или под флюсом. Для TIG-сварки применяется проволока диаметром 1,2–2,0 мм, для автоматической сварки под флюсом — 2,0–4,0 мм. Перед сваркой поверхность проволоки должна быть очищена от масла, влаги и окалины; допускается светлое травление.
Металл шва после полного цикла термообработки (закалка от 950–1000 C, обработка холодом при –70 C, старение при 350–380 C) достигает предела прочности 1175–1370 МПа при относительном удлинении не менее 8 %. Без термической обработки прочность шва ниже, поэтому для ответственных конструкций обязателен полный цикл упрочнения.
Технологические особенности сварки
Св-09Х15Н8Ю чувствительна к режимам сварки. Рекомендуемый сварочный ток для TIG-сварки — 80–150 А при напряжении 10–14 В. Скорость охлаждения шва должна быть достаточной для формирования мартенсита; при замедленном охлаждении возможно выделение феррита и снижение прочности. Для стабилизации структуры применяют сопутствующий подогрев до 100–150 C при сварке толстостенных элементов.
Склонность к трещинообразованию минимальна при содержании алюминия в нижней части диапазона. При сварке в узкий зазор или при высокой жёсткости закрепления рекомендуется предварительный подогрев до 200 C с последующим замедленным охлаждением до температуры мартенситного превращения.
Применение
Проволока используется при изготовлении и ремонте высоконагруженных элементов авиационных конструкций, ракетной техники, криогенного оборудования. Основные узлы — силовые шпангоуты, лонжероны, балки, кронштейны, работающие при температурах от –196 до +300 C. Материал также применяется в химическом машиностроении для аппаратов, работающих в слабоагрессивных средах при повышенных механических нагрузках.
Свариваемые стали и режимы термообработки
- Сталь 09Х15Н8Ю (ВНС-2) — основной материал для сварки данной проволокой.
- Стали типа 07Х16Н6, 08Х15Н8Ю — при условии согласования режимов термообработки.
- Закалка: нагрев до 950–1000 C, охлаждение на воздухе или в масле.
- Обработка холодом: выдержка при –70 C в течение 2–3 часов для завершения мартенситного превращения.
- Старение: нагрев до 350–380 C, выдержка 1–2 часа, охлаждение на воздухе.
| Диаметр, мм | Метод сварки | Сварочный ток, А | Напряжение, В | Скорость подачи, м/ч |
|---|---|---|---|---|
| 1,2 | TIG | 80–110 | 10–12 | 20–35 |
| 1,6 | TIG | 100–140 | 11–13 | 15–25 |
| 2,0 | TIG / под флюсом | 130–180 | 12–14 | 12–20 |
| 3,0 | Под флюсом | 250–350 | 28–32 | 25–40 |
Условия поставки и контроль качества
Проволока поставляется в мотках массой 20–80 кг или на катушках по 5–15 кг. Поверхность должна быть чистой, без ржавчины, окалины и заусенцев. Допускается светлая термическая обработка или травление. Каждая партия сопровождается сертификатом с указанием химического состава и результатов механических испытаний контрольных образцов.
Хранение проволоки — в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60 %. Срок хранения без переконсервации — 12 месяцев с даты изготовления. Перед использованием проволоку, хранившуюся более 6 месяцев, рекомендуется протереть чистой ветошью, смоченной в ацетоне или бензине.
Вопросы и ответы
Какие стали можно сваривать проволокой Св-09Х15Н8Ю?
Проволока предназначена для сварки высокопрочных коррозионно-стойких сталей аустенитно-мартенситного класса, преимущественно 09Х15Н8Ю (ВНС-2). Допускается применение для сталей 07Х16Н6 и 08Х15Н8Ю при согласовании режимов термообработки.
Требуется ли термическая обработка после сварки?
Да, для достижения проектной прочности соединения обязателен полный цикл: закалка от 950–1000 C, обработка холодом при –70 C и старение при 350–380 C. Без термообработки прочность шва существенно ниже.
Какие методы сварки применимы для данной проволоки?
Основные методы — аргонодуговая сварка неплавящимся электродом (TIG) и автоматическая сварка под флюсом. Для TIG-сварки используются диаметры 1,2–2,0 мм, для сварки под флюсом — 2,0–4,0 мм.
Каковы механические свойства металла шва после термообработки?
После полного цикла упрочнения предел прочности составляет 1175–1370 МПа, относительное удлинение — не менее 8 %. Твёрдость шва достигает 38–42 HRC.
