Сварочная проволока из кобальтового сплава Stellite 712 в Минске

Сварочная проволока из кобальтового сплава Stellite 712

Сварочная проволока Stellite 712 — это порошковая проволока сплошного сечения на кобальтовой основе, легированная хромом, вольфрамом и углеродом. Материал разработан для наплавки узлов трения, работающих в условиях интенсивного абразивного износа, ударных нагрузок и коррозионно-эрозионного воздействия при повышенных температурах. В отличие от традиционных кобальтовых сплавов типа Stellite 6, марка 712 отличается повышенным содержанием углерода и карбидообразующих элементов, что обеспечивает формирование плотной карбидной сетки в структуре наплавленного металла.

Металлургические особенности и структура наплавленного металла

Химический состав проволоки Stellite 712 оптимизирован для получения в наплавке эвтектической структуры с равномерно распределёнными карбидами типа MC и MC в кобальтовой матрице. Твёрдость наплавленного металла в состоянии после наплавки составляет 48–55 HRC, что существенно выше показателей стандартных кобальтовых сплавов. При этом сплав сохраняет характерную для кобальтовых матриц способность к деформационному упрочнению под действием ударных нагрузок, что предотвращает хрупкое разрушение кромок рабочих органов.

Высокая концентрация вольфрама обеспечивает сохранение твёрдости при нагреве до 600–700 C. В отличие от никелевых и железных сплавов аналогичного назначения, Stellite 712 не склонен к образованию хрупких интерметаллидных фаз при многослойной наплавке, что допускает наращивание толщины покрытия до 8–10 мм без риска отслоения.

Технологические параметры наплавки

Проволока Stellite 712 поставляется в виде прутков и бухт диаметром 1,2–4,0 мм. Оптимальные режимы наплавки зависят от диаметра и способа сварки:

• Наплавка в среде аргона (GTAW) — сила тока 120–250 А, расход аргона 10–14 л/мин;
• Плазменная наплавка (PTA) — сила тока 150–300 А, скорость подачи проволоки 20–60 мм/с;
• Лазерная наплавка — мощность 1,5–4 кВт, скорость сканирования 5–15 мм/с;
• MIG-наплавка — напряжение 22–28 В, сила тока 180–320 А.

Рекомендуемый предварительный подогрев для массивных деталей из углеродистых и низколегированных сталей — 250–400 C. Скорость охлаждения после наплавки не должна превышать 150 C/ч во избежание образования трещин в зоне термического влияния. Для снятия остаточных напряжений применяется отпуск при 550–600 C в течение 2–4 часов.

Применение в промышленности

Сварочная проволока Stellite 712 востребована при изготовлении и восстановлении деталей, работающих в агрессивных абразивных средах:

• запорная арматура нефтегазовой отрасли — сёдла и затворы шаровых кранов, работающих при перепадах давления до 25 МПа;
• насосное оборудование — рабочие колёса, направляющие аппараты, уплотнительные кольца центробежных насосов, перекачивающих пульпы с абразивными частицами;
• экструзионное и смесительное оборудование — шнеки, лопасти смесителей, работающие при температуре до 500 C;
• горнодобывающая техника — зубья ковшей, футеровочные плиты, конусы дробилок;
• энергетическое машиностроение — клапаны и сёдла паровых турбин, работающие при температуре пара до 580 C.

Сравнение с альтернативными материалами

Ключевое преимущество Stellite 712 перед высокохромистыми чугунами — способность работать при ударно-абразивном изнашивании без сколов и выкрашивания карбидной фазы. По сравнению с никелевыми самофлюсующимися сплавами, кобальтовая основа обеспечивает более высокую жаропрочность и сопротивление окислению при циклических теплосменах.

Дефекты наплавки и методы контроля

При нарушении температурного режима в наплавленном металле Stellite 712 возможно образование горячих трещин, связанных с ликвацией карбидов по границам зёрен. Контроль качества наплавленного слоя выполняется цветной дефектоскопией на выявление поверхностных трещин и ультразвуковым контролем для обнаружения внутренних дефектов и оценки сплошности соединения с основным металлом. Твёрдость проверяется по методу Роквелла на шлифованной поверхности, при этом замеры производятся не ближе 3 мм от кромки детали.

Вопросы и ответы