Сварочная проволока Св-ХН77ТЮ: жаропрочный нихромовый материал для ответственных соединений
Св-ХН77ТЮ — сварочная проволока из жаропрочного никелевого сплава системы Ni–Cr–Ti–Al, предназначенная для сварки и наплавки деталей, работающих при температурах до 900–1000 C. Сплав относится к дисперсионно-твердеющим: упрочнение достигается за счёт выделения интерметаллидной -фазы на основе Ni(Al, Ti). Проволока выпускается по ГОСТ 2246-70 (марка ХН77ТЮ) и применяется в аргонодуговой (TIG), электронно-лучевой и лазерной сварке.
Химический состав и структура
Основа сплава — никель (около 70–75 %). Хром в пределах 19–22 % обеспечивает жаростойкость и сопротивление сульфидной коррозии. Титан (2,4–2,8 %) и алюминий (0,6–1,0 %) формируют упрочняющую фазу. Содержание углерода ограничено 0,08 %, кремния — 0,6 %, марганца — 0,4 %. Примеси серы и фосфора — не более 0,015 % каждая. Микроструктура после термообработки — аустенитная матрица с равномерно распределёнными частицами -фазы размером 20–50 нм.
Механические и технологические свойства
- Предел прочности при 20 C — 1100–1250 МПа после старения.
- Предел длительной прочности при 800 C за 1000 ч — не менее 180 МПа.
- Относительное удлинение — 12–20 % в зависимости от режима термообработки.
- Диапазон рабочих температур — от –196 C до +1000 C (кратковременно).
- Скорость окисления на воздухе при 900 C — не более 0,1 г/(мч).
Области применения
Проволока Св-ХН77ТЮ востребована в авиадвигателестроении для сварки камер сгорания, жаровых труб, сопловых аппаратов и элементов выхлопных систем. В энергетическом машиностроении применяется при изготовлении лопаток газовых турбин, крепежа горячего тракта, теплообменников высокотемпературных установок. В химической промышленности используется для соединений реакторов пиролиза и печей крекинга. Также применяется в ракетно-космической технике для сварки тонкостенных оболочек и трубопроводов.
Технические параметры
| Диаметр, мм | Предел прочности, МПа | Температура эксплуатации, C | Способ сварки | Защитная среда |
|---|---|---|---|---|
| 1,2 | 1150 | до 900 | TIG | Ar 99,99 % |
| 1,6 | 1180 | до 950 | TIG | Ar + He |
| 2,0 | 1200 | до 1000 | EBW | вакуум |
| 2,5 | 1220 | до 1000 | лазерная | Ar |
Особенности сварки и термообработки
Сварку выполняют в защитной атмосфере аргона высшей чистоты с содержанием кислорода не более 0,002 %. Подготовка кромок включает механическую зачистку и обезжиривание ацетоном. Предварительный подогрев не требуется при толщине до 8 мм. После сварки рекомендуется старение при 700–750 C в течение 4–8 ч для восстановления механических свойств зоны термического влияния. Скорость охлаждения после старения — не более 50 C/ч до 300 C.
Вопросы и ответы
Для каких способов сварки предназначена проволока Св-ХН77ТЮ?
Проволока применяется для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG), электронно-лучевой и лазерной сварки. При TIG используется аргон или смесь аргона с гелием. Для электронно-лучевой сварки процесс выполняется в вакууме.
Какая термообработка требуется после сварки сплавом ХН77ТЮ?
Для восстановления свойств зоны термического влияния проводится старение при 700–750 C в течение 4–8 ч с последующим медленным охлаждением. Это обеспечивает выделение упрочняющей -фазы и повышает длительную прочность соединения.
При какой максимальной температуре может работать сварное соединение из Св-ХН77ТЮ?
Длительная эксплуатация возможна до 900 C, кратковременная — до 1000 C. При температуре выше 950 C наблюдается интенсивное окисление и снижение длительной прочности, поэтому требуется защитное покрытие или инертная среда.
Чем отличается Св-ХН77ТЮ от проволоки Св-ХН78Т?
Св-ХН77ТЮ содержит титан и алюминий, что обеспечивает дисперсионное твердение и более высокую жаропрочность. Св-ХН78Т не содержит упрочняющих добавок и применяется преимущественно для жаростойких, но не жаропрочных соединений.
