Пруток сварочный для наплавки ГОСТ 21449-75: литые присадочные стержни для восстановления и упрочнения поверхностей
Пруток сварочный для наплавки по ГОСТ 21449-75 — литые присадочные стержни круглого сечения, изготовляемые из наплавочных сплавов методом литья в формы. Стандарт распространяется на литые прутки, применяемые при ручной газовой и электродуговой наплавке, а также как присадочный материал при наплавке под флюсом и в среде защитных газов. В отличие от тянутой сварочной проволоки, литой пруток сохраняет структуру литого металла и обеспечивает высокую твёрдость наплавленного слоя без дополнительной термической обработки.
Сортамент и геометрические параметры
ГОСТ 21449-75 регламентирует диаметр стержней, предельные отклонения и длину мерных отрезков. Поверхность прутка — без трещин, закатов и шлаковых включений; допускаются следы литейной корки, удаляемые механической зачисткой. Кривизна стержня ограничивается величиной, не препятствующей подаче в горелку или держатель.
- Диаметр прутка — 4, 5, 6, 8, 10, 12 мм
- Длина стержня — 300–600 мм
- Предельные отклонения по диаметру — 0,3 мм для d 6 мм; 0,5 мм для d > 6 мм
- Кривизна — не более 3 мм на 100 мм длины
- Маркировка — бирка с номером плавки и маркой сплава
Материалы и марки сплавов
Прутки изготовляют из литых наплавочных сплавов на основе железа, никеля и кобальта. Наибольшее распространение получили высокохромистые чугуны и хромоникелевые сплавы, обеспечивающие абразивную стойкость и жаропрочность наплавленного слоя. Твёрдость наплавки зависит от типа сплава и режима охлаждения.
| Марка сплава | Основа | Твёрдость HRC | Рабочая температура | Тип наплавки |
|---|---|---|---|---|
| Сормайт-1 | Fe–Cr–Ni–C | 48–54 | до 600 C | газовая, дуговая |
| Сормайт-2 | Fe–Cr–Ni–C | 40–46 | до 550 C | дуговая |
| ВСН-6 | Ni–Cr–B–Si | 56–60 | до 700 C | газовая |
| КБХ | Co–Cr–W | 44–50 | до 800 C | газовая, TIG |
Технология наплавки и режимы
Перед наплавкой поверхность детали зачищают до металлического блеска, обезжиривают и подогревают при необходимости. Для газовой наплавки применяют ацетилено-кислородное пламя с восстановительной зоной; для дуговой — электроды или держатели с подачей прутка в сварочную ванну. Предварительный подогрев до 300–450 C снижает риск образования трещин в наплавленном слое при наплавке на массивные детали.
- Подготовка поверхности — абразивная зачистка, обезжиривание
- Предварительный подогрев — 300–450 C для крупногабаритных деталей
- Ток наплавки — 90–160 А в зависимости от диаметра прутка
- Защитная среда — аргон, углекислый газ или флюс
- Послойная наплавка — с перекрытием валиков 30–50 %
Области применения
Прутки для наплавки по ГОСТ 21449-75 применяют при восстановлении быстроизнашивающихся деталей горно-металлургического, цементного и энергетического оборудования. Наплавленный слой повышает ресурс деталей, работающих в условиях абразивного износа, ударных нагрузок и повышенных температур.
- Ножи и зубья ковшей экскаваторов, бульдозеров
- Била и молотки дробилок, мельничные футеровки
- Шнеки и корпуса шнековых насосов, питателей
- Клапаны и сёдла арматуры тепловых и атомных станций
- Валки прокатных станов, коксовые и агломерационные машины
Контроль качества и приёмка
Партия прутков сопровождается сертификатом с указанием марки сплава, номера плавки, химического состава и твёрдости наплавленного образца. При входном контроле проверяют геометрические размеры, отсутствие дефектов литья и соответствие твёрдости заявленной. Наплавленный контрольный образец испытывают на твёрдость по Роквеллу и на стойкость к абразивному износу.
Вопросы и ответы
Чем литой пруток отличается от тянутой сварочной проволоки?
Литой пруток сохраняет структуру литого металла и содержит больше легирующих элементов, что обеспечивает высокую твёрдость наплавки без термообработки. Тянутая проволока имеет однородный химический состав и применяется для автоматизированных процессов наплавки.
Какой пруток выбрать для наплавки деталей, работающих при 700 C?
Для таких условий применяют прутки из кобальтовых сплавов типа КБХ или никелевых сплавов ВСН-6, сохраняющих твёрдость и жаростойкость при высоких температурах. Железные сплавы Сормайт при 700 C теряют твёрдость.
Нужен ли предварительный подогрев детали перед наплавкой?
Для массивных деталей из среднеуглеродистых и легированных сталей подогрев до 300–450 C обязателен — он снижает скорость охлаждения и предотвращает образование холодных трещин в наплавленном слое и зоне термического влияния.
Как проверяется твёрдость наплавленного слоя?
Твёрдость измеряют по Роквеллу на контрольном образце, наплавленном в тех же условиях, что и рабочая деталь. Допускается разброс в пределах 3–5 единиц HRC в зависимости от марки сплава и режима охлаждения.
