Сварочные электроды ЛС-70Х3НМ(А): состав, свойства и применение
Электроды ЛС-70Х3НМ(А) — специализированный тип плавящихся покрытых электродов для ручной дуговой сварки, предназначенный для получения наплавленного металла с высокими прочностными характеристиками. Индекс (А) в маркировке указывает на пониженное содержание вредных примесей — серы и фосфора, что обеспечивает повышенную стойкость сварного соединения к образованию горячих трещин и улучшает пластические свойства металла шва.
Наплавленный металл, формируемый электродами ЛС-70Х3НМ(А), относится к классу низколегированных хромомолибденованадиевых сталей. Химический состав металла шва характеризуется содержанием хрома в пределах 2,5–3,5%, молибдена — 0,8–1,2% и никеля — до 0,5%. Такое легирование обеспечивает предел прочности на уровне 700–750 МПа при относительном удлинении не менее 16%. Работоспособность сварных соединений сохраняется в интервале температур от –40 до +450 C, что делает эти электроды применимыми для узлов, эксплуатирующихся при повышенных температурах и циклических нагрузках.
Технологические особенности сварки
Электроды ЛС-70Х3НМ(А) рассчитаны на сварку на постоянном токе обратной полярности (DC+). Рекомендуемый диапазон сварочного тока для электродов диаметром 3 мм составляет 90–130 А, для диаметра 4 мм — 140–190 А. Покрытие относится к основному виду, что обеспечивает низкое содержание диффузионного водорода в наплавленном металле — не более 5 мл/100 г. Это критически важно для предотвращения холодных трещин при сварке высокопрочных сталей с ограниченной свариваемостью.
Перед выполнением сварных швов электроды требуют прокалки при температуре 350–400 C в течение 1–1,5 часов. Сварку рекомендуется выполнять с предварительным подогревом изделия до 200–300 C, особенно при толщине металла свыше 20 мм или при жестко закрепленных соединениях. После завершения сварки для снятия остаточных напряжений и стабилизации структуры металла шва применяется высокий отпуск при 650–680 C.
Назначение и области применения
Электроды ЛС-70Х3НМ(А) применяются для сварки и наплавки деталей из теплоустойчивых и высокопрочных сталей перлитного класса. Основные области использования:
- изготовление и ремонт корпусов запорной арматуры для трубопроводов высокого давления;
- сварка элементов паровых турбин и котельного оборудования, работающих при температурах до 450 C;
- наплавка кромок и восстановление изношенных поверхностей деталей гидравлических прессов;
- сварка крепежных элементов и фланцевых соединений нефтегазового оборудования;
- ремонтные работы на объектах энергетического машиностроения и химического производства.
Соединения, выполненные электродами ЛС-70Х3НМ(А), сохраняют стабильные механические свойства при длительной эксплуатации в условиях повышенных температур. Металл шва устойчив к разупрочнению при отпуске, что позволяет применять эти электроды для многослойной сварки толстостенных конструкций с последующей термической обработкой всего изделия.
Сравнительные характеристики наплавленного металла
| Параметр | ЛС-70Х3НМ(А) | Типовое значение для Э-70Х3НМ | Метод контроля | Нормативный документ |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности, МПа | 700–750 | не менее 690 | испытание на растяжение | ГОСТ 6996 |
| Предел текучести, МПа | не менее 600 | не менее 590 | испытание на растяжение | ГОСТ 6996 |
| Относительное удлинение, % | 16–20 | не менее 14 | испытание на растяжение | ГОСТ 6996 |
| Ударная вязкость KCU, Дж/см | не менее 60 | не менее 50 | испытание на ударный изгиб | ГОСТ 6996 |
| Содержание диффузионного водорода, мл/100 г | не более 5 | не более 8 | газовая хроматография | ГОСТ 9466 |
Повышенные требования к чистоте металла по сере и фосфору, реализованные в электродах ЛС-70Х3НМ(А), обеспечивают более высокую стойкость сварных швов к образованию кристаллизационных трещин при сварке корневых проходов и в условиях стесненной деформации. Это особенно важно при выполнении кольцевых швов трубопроводов с ограниченным доступом к корню шва и при сварке металла большой толщины с многопроходной технологией.
Вопросы и ответы
Какие стали можно сваривать электродами ЛС-70Х3НМ(А)?
Электроды предназначены для сварки теплоустойчивых сталей типа 15ХМ, 12Х1МФ, 20ХМФ и высокопрочных низколегированных сталей с пределом прочности до 700 МПа, а также для наплавки деталей энергетического оборудования.
Требуется ли предварительный подогрев при сварке?
Да, для предотвращения холодных трещин рекомендуется подогрев до 200–300 C. Температура подогрева зависит от толщины свариваемого металла и жесткости соединения.
Какой режим прокалки требуется для электродов ЛС-70Х3НМ(А)?
Прокалка выполняется при температуре 350–400 C в течение 1–1,5 часов. После прокалки электроды следует хранить в термопенале или использовать в течение смены.
Какая термическая обработка рекомендуется после сварки?
Для снятия остаточных напряжений и стабилизации структуры применяется высокий отпуск при 650–680 C с выдержкой в зависимости от толщины металла и последующим медленным охлаждением.
