Нержавеющая сварочная проволока Св-ХН78Т: состав, свойства и применение
Сварочная проволока Св-ХН78Т — это жаропрочный и жаростойкий аустенитный сварочный материал на никель-хромовой основе, предназначенный для дуговой сварки узлов, работающих при высоких температурах в агрессивных газовых средах. Данная марка относится к группе дисперсионно-твердеющих сплавов типа ХН78Т (аналог — Inconel X-750) и применяется для получения наплавленного металла, стойкого к окалинообразованию при нагреве до 1000–1100 C.
Химический состав проволоки Св-ХН78Т регламентируется ГОСТ 2246-70 и характеризуется высоким содержанием никеля (не менее 72%) и хрома (19–22%), а также наличием титана (0,15–0,35%), алюминия (до 0,35%) и кремния (до 0,5%). Легирование титаном и алюминием обеспечивает упрочнение наплавленного металла за счет выделения интерметаллидной -фазы Ni(Al,Ti) при термической обработке. Углерод содержится в пределах 0,04–0,08%, что ограничивает выделение карбидов по границам зерен и сохраняет пластичность сварных соединений.
Технологические характеристики
Проволока Св-ХН78Т поставляется в мотках и на кассетах диаметром 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0 и 5,0 мм. Сварка выполняется в среде аргона (TIG) или аргоно-дуговым методом с неплавящимся электродом, а также возможна автоматическая сварка под флюсом с применением низкокремнистых флюсов. Для аргонодуговой сварки рекомендуется использовать постоянный ток прямой полярности. Перед сваркой поверхность проволоки должна быть очищена от масла, влаги и окалины; допускается травление в растворах азотной и плавиковой кислот.
Наплавленный металл имеет аустенитную структуру с незначительным количеством карбидов титана. Механические свойства при комнатной температуре: временное сопротивление разрыву — 650–750 МПа, предел текучести — 300–350 МПа, относительное удлинение — 30–40%. После двойной термической обработки (закалка 980 C + старение 730 C) прочностные характеристики возрастают до 1000–1100 МПа, что позволяет использовать сварные конструкции при рабочих температурах до 700–800 C.
Применение в промышленности
Св-ХН78Т применяется для сварки одноименных жаропрочных сплавов ХН78Т, ХН77ТЮР, а также для наплавки на углеродистые и низколегированные стали деталей, эксплуатируемых в условиях циклического нагрева и окислительной атмосферы. Основные области использования:
- газотурбинные установки — сварка камер сгорания, жаровых труб, лопаток направляющих аппаратов;
- печестроение — изготовление конвейерных лент, муфелей, реторт, радиационных труб для печей термической обработки;
- химическое машиностроение — аппаратура для переработки агрессивных сред при повышенных температурах;
- энергетическое машиностроение — элементы пароперегревателей, крепежные детали высокотемпературных узлов;
- авиационная промышленность — сварка узлов выхлопных систем и камер дожигания.
Сварные соединения, выполненные проволокой Св-ХН78Т, сохраняют работоспособность в средах, содержащих сернистые соединения, ванадиевые и натриевые соли, а также в условиях знакопеременных термических нагрузок. Жаростойкость наплавленного металла в воздушной среде достигает 1100 C, при этом окалиностойкость обеспечивается образованием плотной пленки CrO.
Режимы сварки и подготовка
При аргонодуговой сварке проволокой Св-ХН78Т толщиной 2–4 мм рекомендуемый сварочный ток составляет 80–150 А, напряжение дуги — 10–14 В, расход аргона — 8–12 л/мин. Для многослойной сварки ответственных конструкций необходима предварительная зачистка каждого слоя щеткой из нержавеющей стали и контроль межслойной температуры не выше 150 C. После сварки рекомендуется проводить стабилизирующий отжиг при 850–900 C для снятия внутренних напряжений.
| Диаметр, мм | Сварочный ток, А | Напряжение дуги, В | Расход аргона, л/мин | Скорость подачи, м/ч |
|---|---|---|---|---|
| 1,2 | 40–70 | 9–12 | 6–8 | 60–90 |
| 1,6 | 60–100 | 10–13 | 7–10 | 50–80 |
| 2,0 | 80–130 | 11–14 | 8–12 | 40–70 |
| 3,0 | 120–180 | 12–15 | 10–14 | 30–50 |
При закупке сварочной проволоки Св-ХН78Т необходимо контролировать соответствие химического состава сертификату качества, а также состояние поверхности — отсутствие заусенцев, рисок и окисной пленки. Хранение проволоки должно осуществляться в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60% в заводской упаковке.
Вопросы и ответы
Какие сварочные процессы применимы для проволоки Св-ХН78Т?
Проволока Св-ХН78Т предназначена преимущественно для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG) в среде аргона. Допускается также автоматическая сварка под флюсом с использованием низкокремнистых флюсов, однако для ответственных высокотемпературных узлов предпочтительна сварка в инертных газах.
До какой температуры эксплуатации пригодны сварные соединения из Св-ХН78Т?
Наплавленный металл сохраняет жаропрочность до 700–800 C при длительной эксплуатации. Кратковременная работа возможна при температурах до 1000–1100 C, при этом обеспечивается стойкость к окалинообразованию в окислительной атмосфере.
Требуется ли термическая обработка после сварки проволокой Св-ХН78Т?
Для снятия сварочных напряжений рекомендуется стабилизирующий отжиг при 850–900 C. Для достижения максимальных прочностных характеристик применяется полная термическая обработка: закалка от 980 C с последующим старением при 730 C в течение 8–16 часов.
Какие материалы можно сваривать проволокой Св-ХН78Т?
Проволока применяется для сварки жаропрочных никель-хромовых сплавов типа ХН78Т, ХН77ТЮР, а также для наплавки на углеродистые и низколегированные стали при создании биметаллических конструкций, работающих при высоких температурах.
