Сварочная проволока из кобальтового сплава Stellite 25 в Минске


Сварочная проволока из кобальтового сплава Stellite 25 — характеристики и применение

Сварочная проволока из кобальтового сплава Stellite 25 (аналог марки CoCr20W15Ni по ГОСТ 5632, UNS R30605, DIN 2.4964) — это жаропрочный пруток сплошного сечения, предназначенный для наплавки и сварки узлов, работающих в условиях высоких температур, абразивного изнашивания и коррозионной среды. Материал относится к группе кобальт-хром-вольфрамовых сплавов с высоким содержанием никеля, что обеспечивает стабильность аустенитной структуры без склонности к деформационному мартенситному превращению.

Химический состав Stellite 25 регламентирован и включает хром в диапазоне 19–21%, вольфрам 14–16%, никель 9–11%. Углерод ограничен 0,10%, что отличает данную марку от литейных стеллитов типа Stellite 6 и обеспечивает повышенную пластичность наплавленного металла. Именно сочетание твёрдого раствора на кобальтовой основе с карбидным упрочнением позволяет сохранять механические свойства при нагреве до 980 C.

Технологические параметры наплавки

Проволока Stellite 25 поставляется в бухтах или на катушках диаметром 1,2; 1,6; 2,4 и 3,2 мм. Наплавка выполняется в среде аргона (TIG) или в среде углекислого газа и аргона (MIG). Для аргонодуговой сварки рекомендуется сила тока 120–200 А при напряжении 12–16 В, для полуавтоматической — 180–280 А. Предварительный подогрев не требуется, однако для толстостенных деталей из низколегированных сталей допустим подогрев до 150–200 C для снижения скорости охлаждения и предотвращения трещин в зоне сплавления.

Наплавленный металл характеризуется следующими показателями:

  • твёрдость в состоянии после наплавки — 22–30 HRC;
  • предел прочности при растяжении — 690–860 МПа;
  • относительное удлинение — 30–40%;
  • плотность — 8,3 г/см;
  • температура солидуса — 1330 C.

Низкая твёрдость по сравнению с другими стеллитами компенсируется высокой ударной вязкостью и стойкостью к термоциклированию. Сплав не склонен к охрупчиванию при длительной выдержке в интервале 600–900 C, что критично для оборудования энергетического машиностроения.

Применение в промышленности

Сварочная проволока Stellite 25 востребована при изготовлении и ремонте узлов газотурбинных установок, где требуется сочетание жаропрочности и сопротивления окислению. Основные области использования:

  • лопатки и сопловые аппараты газовых турбин;
  • камеры сгорания и жаровые трубы;
  • клапаны двигателей внутреннего сгорания и их сёдла;
  • уплотнительные поверхности арматуры высокотемпературных трубопроводов;
  • детали печного оборудования и термических агрегатов;
  • узлы крепежа и пружинные элементы, работающие при 700–900 C.

В химической промышленности материал применяется для наплавки уплотнительных поверхностей запорной арматуры, контактирующей с агрессивными средами при повышенной температуре. В авиастроении проволока используется для ремонта лопаток турбин и восстановления геометрии деталей горячего тракта.

Свариваемость и совместимость с основными металлами

Stellite 25 может наплавляться на углеродистые и низколегированные стали, нержавеющие стали аустенитного класса, а также на никелевые сплавы. При наплавке на ферритные стали необходимо учитывать различие коэффициентов термического расширения — для толстостенных деталей рекомендуется нанесение промежуточного слоя из аустенитной проволоки типа 309L. Соединение кобальтового сплава с никелевыми жаропрочными сплавами выполняется без ограничений.

Диаметр, ммСварочный ток TIG, АСварочный ток MIG, АНапряжение, ВРасход аргона, л/мин
1,290–140140–20014–1810–12
1,6120–180180–25015–1912–14
2,4180–260240–32017–2214–16

Проволока поставляется в чистом виде без флюса, поверхность очищена от окалины и загрязнений. Хранение осуществляется в сухом отапливаемом помещении при относительной влажности не более 60%. Перед использованием рекомендуется протереть поверхность проволоки чистой ветошью, смоченной ацетоном, для удаления следов консервационной смазки.

Вопросы и ответы

Чем Stellite 25 отличается от Stellite 6?

Stellite 25 содержит 9–11% никеля и 14–16% вольфрама при низком содержании углерода (до 0,10%), тогда как Stellite 6 имеет 1,2% углерода и до 4,5% вольфрама. В результате Stellite 25 обладает более высокой пластичностью, ударной вязкостью и стойкостью к термоударам, но уступает Stellite 6 по твёрдости и абразивной стойкости.

Требуется ли предварительный подогрев при наплавке Stellite 25?

Для большинства применений подогрев не требуется. При наплавке на толстостенные детали из низколегированных сталей рекомендуется подогрев до 150–200 C для замедления охлаждения и предотвращения образования трещин в зоне термического влияния.

Каким методом сварки выполняется наплавка проволокой Stellite 25?

Наиболее распространены аргонодуговая сварка неплавящимся электродом (TIG) и полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в среде аргона (MIG). Возможно применение плазменной наплавки и лазерной наплавки при соответствующем подборе режимов.

До какой температуры Stellite 25 сохраняет работоспособность?

Сплав сохраняет механические свойства и стойкость к окислению при длительной эксплуатации до 980 C. Кратковременная работа возможна при температурах до 1100 C, однако при этом снижается твёрдость и возрастает скорость окалинообразования.