Сварочные электроды ЛС-1Х14Н3: состав, свойства и применение
Электроды марки ЛС-1Х14Н3 — специализированный тип сварочных материалов, предназначенный для сварки и наплавки изделий из высоколегированных коррозионностойких сталей аустенитно-мартенситного класса. Стержень электрода изготавливается из проволоки марки 1Х14Н3, что обеспечивает химический состав наплавленного металла, близкий к основному металлу свариваемых конструкций. Покрытие электродов — рутилово-кислое, что обеспечивает стабильное горение дуги на переменном и постоянном токе обратной полярности.
Наплавленный металл системы легирования Fe–Cr–Ni с содержанием хрома около 14% и никеля около 3% формирует структуру мартенситного класса с остаточным аустенитом. Такой состав обеспечивает повышенную стойкость к атмосферной коррозии, кавитационному изнашиванию и эрозионному воздействию. Твердость наплавленного металла в состоянии после сварки составляет 26–32 HRC, после термической обработки (закалка с 1050 C и отпуск при 600–650 C) — до 40 HRC.
Технические характеристики электродов ЛС-1Х14Н3
Электроды ЛС-1Х14Н3 выпускаются диаметрами 3,0; 4,0 и 5,0 мм. Коэффициент наплавки составляет 8,5–9,5 г/Ач, расход электродов на 1 кг наплавленного металла — 1,7 кг. Сварка выполняется на постоянном токе обратной полярности (DCEP) или переменном токе при напряжении холостого хода не менее 65 В. Рекомендуемые режимы сварки приведены в таблице.
| Диаметр, мм | Сила тока, А | Напряжение дуги, В | Производительность, кг/ч | Расход на 1 кг шва, кг |
|---|---|---|---|---|
| 3,0 | 80–110 | 22–26 | 1,0–1,3 | 1,7 |
| 4,0 | 120–160 | 24–28 | 1,6–2,1 | 1,7 |
| 5,0 | 170–220 | 26–30 | 2,4–3,0 | 1,7 |
Перед сваркой электроды необходимо прокалить при температуре 150–200 C в течение 1 часа. Свариваемые кромки зачищаются до металлического блеска, при толщине металла свыше 10 мм рекомендуется предварительный подогрев до 200–300 C. Сварка выполняется короткой дугой без поперечных колебаний, многослойные швы требуют очистки каждого слоя от шлака.
Области применения электродов ЛС-1Х14Н3
Электроды ЛС-1Х14Н3 применяются для сварки одноименных сталей 1Х14Н3 и близких по составу марок, работающих в условиях умеренно агрессивных сред и знакопеременных нагрузок. Основные области использования:
- изготовление и ремонт рабочих колес гидротурбин, подверженных кавитационному изнашиванию;
- сварка деталей насосного оборудования для перекачки химически активных сред;
- наплавка уплотнительных поверхностей арматуры трубопроводных систем;
- ремонт корпусных деталей и валов из сталей мартенситного класса;
- изготовление элементов крепежа и деталей, работающих при температурах до 400 C;
- восстановление изношенных поверхностей деталей горнодобывающего оборудования.
Наплавленный металл обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием, что позволяет выполнять механическую обработку наплавленных поверхностей до требуемых размеров. Сварные соединения, выполненные электродами ЛС-1Х14Н3, сохраняют работоспособность при температурах от –40 C до +450 C.
Особенности сварки и контроля качества
При сварке электродами ЛС-1Х14Н3 следует учитывать склонность металла шва к образованию закалочных структур при быстром охлаждении. Для ответственных конструкций рекомендуется последующая термическая обработка сварного соединения: закалка с 1000–1050 C в масле и отпуск при 600–680 C. Контроль качества сварных швов выполняется визуальным осмотром, капиллярной дефектоскопией или ультразвуковым контролем в зависимости от требований к изделию.
Вопросы и ответы
Для сварки каких сталей предназначены электроды ЛС-1Х14Н3?
Электроды предназначены для сварки высоколегированных сталей мартенситного класса с содержанием хрома 13–15% и никеля 2–4%, в первую очередь стали 1Х14Н3, а также близких по составу марок, используемых в гидротурбиностроении и насосном оборудовании.
Требуется ли предварительный подогрев при сварке электродами ЛС-1Х14Н3?
При толщине свариваемого металла до 10 мм подогрев не обязателен. Для толстостенных деталей и при температуре окружающей среды ниже +5 C рекомендуется предварительный подогрев до 200–300 C для предотвращения образования холодных трещин.
Какая термическая обработка рекомендуется после сварки?
Для ответственных конструкций рекомендуется закалка с нагревом до 1000–1050 C с охлаждением в масле и последующий отпуск при 600–680 C. Это обеспечивает получение сорбитной структуры с твердостью 28–35 HRC и оптимальным сочетанием прочности и вязкости.
Можно ли выполнять сварку электродами ЛС-1Х14Н3 на переменном токе?
Да, покрытие электродов обеспечивает устойчивое горение дуги как на постоянном токе обратной полярности, так и на переменном токе при напряжении холостого хода источника питания не менее 65 В.
