Сварочная проволока из кобальтового сплава Stellite 6 в Минске


Сварочная проволока из кобальтового сплава Stellite 6: состав, свойства и области применения

Сварочная проволока из кобальтового сплава Stellite 6 — присадочный материал на основе кобальта с хромом, вольфрамом и углеродом, предназначенный для наплавки износостойких покрытий. Сплав относится к системе Co–Cr–W–C и сочетает высокую твёрдость с сопротивлением абразивному изнашиванию при повышенных температурах. Проволока выпускается в соответствии с AWS A5.21 (классификация ERCoCr-A) и ISO 6847. Типичный химический состав: кобальт — основа, хром — 28–32 %, вольфрам — 4,0–6,0 %, углерод — 1,0–1,4 %, никель — не более 3 %, железо — не более 3 %, кремний и марганец — в сумме до 2 %. Структура наплавленного слоя — твёрдый раствор кобальта с эвтектикой и карбидами хрома и вольфрама типа MC и MC, обеспечивающими твёрдость 38–47 HRC в состоянии после наплавки.

Технические характеристики

ПараметрЗначениеЕдиницаМетод контроляПримечание
Диаметр проволоки1,2–3,2ммГОСТ 6507допуск 0,05 мм
Твёрдость наплавки38–47HRCASTM E18без термообработки
Температура эксплуатациидо 800CASTM E21сохранение твёрдости
Плотность8,4–8,6г/смASTM B311литой сплав
Ток наплавки (MIG)180–320Арежимная картаDC+, обратная полярность
Расход защитного газа14–20л/минротаметрAr 99,99 %

Технология наплавки

Проволока Stellite 6 применяется при газовой наплавке (oxy-acetylene), дуговой наплавке в среде аргона (GTAW, GMAW) и плазменной наплавке (PTA). Для MIG-процесса используется постоянный ток обратной полярности, защитный газ — аргон чистотой не ниже 99,99 %. Предварительный подогрев деталей из углеродистых и низколегированных сталей выполняется до 200–400 C для предотвращения образования холодных трещин. Наплавку ведут с минимальным проплавлением основного металла: доля участия основного металла в наплавленном слое не должна превышать 10–15 %, иначе снижается твёрдость и коррозионная стойкость. Для многослойной наплавки каждый последующий валик наносится после остывания предыдущего до 150–200 C. Обработка наплавленного слоя возможна только шлифованием — твёрдость исключает лезвийную обработку.

Области применения

  • Уплотнительные поверхности запорной и регулирующей арматуры нефтегазового оборудования: седла, золотники, шиберы.
  • Шнеки и корпуса экструдеров в производстве полимеров и комбинированных кормов.
  • Лопатки и уплотнения проточной части паровых турбин, работающих при температуре пара до 600 C.
  • Ножи и матрицы валковых прессов, режущий инструмент горячей резки металла.
  • Клапаны и сёдла двигателей внутреннего сгорания, работающих на тяжёлом топливе.
  • Детали горно-обогатительного оборудования: зубья ковшей, била дробилок, футеровка мельниц.

Сравнение с альтернативными материалами

В отличие от никелевых наплавочных сплавов типа NiCrBSi (Colmonoy), кобальтовый Stellite 6 сохраняет твёрдость при нагреве выше 600 C и обладает лучшей стойкостью к абразивному износу в сочетании с ударными нагрузками. По сравнению с наплавкой порошковой проволокой на железной основе (Fe-Cr-C), кобальтовый сплав обеспечивает более высокую коррозионную стойкость в агрессивных средах и меньшее разупрочнение при многократных термоциклах. Однако стоимость Stellite 6 в 4–6 раз выше железных аналогов, что ограничивает его применение тонкослойной наплавкой ответственных узлов.

Вопросы и ответы

Какой защитный газ применяется при MIG-наплавке проволокой Stellite 6?

Используется аргон чистотой 99,99 % с расходом 14–20 л/мин. Добавление CO или кислорода не допускается — это приводит к выгоранию углерода и снижению твёрдости наплавленного слоя.

Требуется ли предварительный подогрев при наплавке Stellite 6 на сталь 40Х?

Да, подогрев до 200–400 C обязателен для предотвращения холодных трещин в зоне термического влияния. После наплавки рекомендуется замедленное охлаждение под теплоизоляционным покрытием.

Какова максимальная рабочая температура наплавленного слоя?

Сплав сохраняет твёрдость не ниже 30 HRC при нагреве до 800 C. При температуре выше 850 C начинается интенсивное окисление и потеря износостойкости.

Можно ли обрабатывать наплавку Stellite 6 резцом?

Лезвийная обработка твердосплавным или керамическим инструментом возможна только после отжига при 800–850 C, что снижает твёрдость до 25–30 HRC. В состоянии после наплавки применяется только шлифование.