Сварочные электроды Stellite 21 в Минске

Сварочные электроды Stellite 21: наплавка для высокотемпературной эрозии и кавитации

Сварочные электроды Stellite 21 — это прутки для дуговой наплавки сплавом на кобальтовой основе, легированным хромом (27–29 %), молибденом (5–6 %) и никелем (2–3 %). Материал относится к группе кобальт-хром-молибденовых сплавов с карбидным упрочнением, где основную твердость обеспечивают карбиды MC и MC, выделяющиеся при кристаллизации и последующем старении. В отличие от более твердых, но хрупких составов типа Stellite 6, марка 21 имеет пониженное содержание углерода (0,20–0,25 %), что дает сочетание умеренной твердости (28–35 HRC в наплавленном состоянии) с высокой ударной вязкостью и сопротивлением термической усталости.

Наплавленный металл сохраняет стабильную структуру при рабочих температурах до 800 C, не склонен к образованию хрупких -фаз при длительном нагреве и противостоит окислению в продуктах сгорания топлива. Благодаря низкому коэффициенту трения и способности к самозалечиванию микротрещин при контактных нагрузках, покрытие эффективно работает в узлах трения скольжения и качения, где одновременно действуют абразивный износ и ударные нагрузки.

Технические характеристики наплавленного металла

Электроды Stellite 21 предназначены для ручной дуговой наплавки на постоянном токе обратной полярности (DC+). Обмазка основного типа обеспечивает стабильное горение дуги, мелкокапельный перенос и минимальное разбрызгивание. Наплавка выполняется без предварительного подогрева для большинства углеродистых и низколегированных сталей; для высокоуглеродистых и закаливающихся марок рекомендуется подогрев до 200–300 C для предотвращения откола покрытия.

Типичная твердость наплавленного металла в состоянии после наплавки составляет 28–32 HRC, после нагартовки или эксплуатационного наклепа повышается до 40–45 HRC. Сплав не упрочняется термической обработкой, поэтому максимальная износостойкость достигается в процессе работы под нагрузкой. Обработка резанием возможна только твердосплавным инструментом; шлифование выполняется кругами на кубическом нитриде бора.

Применение в промышленном оборудовании

Основное назначение электродов Stellite 21 — восстановление и защита деталей, работающих в условиях коррозионно-эрозионного износа при повышенных температурах. Сплав аттестован для контакта с пищевыми средами и применяется в арматуре химических производств, где требуется стойкость к серной, фосфорной и органическим кислотам при умеренных концентрациях.

• Седельные поверхности и затворы шаровых кранов, работающих при перепаде давления до 16 МПа
• Тарелки и седла клапанов двигателей внутреннего сгорания, компрессоров и паровых турбин
• Рабочие колеса и направляющие аппараты насосов, перекачивающих абразивные суспензии
• Втулки и валы гидротурбин, подверженные кавитационному разрушению
• Направляющие и кулачковые механизмы прессового оборудования, работающие при ударных нагрузках
• Детали запорной арматуры атомных электростанций, требующие стойкости к пароводяной эрозии

В отличие от никелевых и железохромистых наплавок, Stellite 21 сохраняет вязкость при криогенных температурах до –196 C, что позволяет применять его в арматуре сжиженного природного газа. Сплав также устойчив к окислению в расплавленных металлах — цинке, алюминии и их сплавах, поэтому используется для защиты литниковых систем и форм литья под давлением.

Режимы наплавки и подготовка поверхности

Перед наплавкой поверхность детали очищается до металлического блеска, удаляются следы масла, окалины и наклепанный слой. Толщина наплавки за один проход — 2–4 мм; для получения слоя 6–8 мм выполняется многослойная наплавка с промежуточной зачисткой шлака. Рекомендуемый ток для электродов диаметром 3,2 мм — 90–120 А, для диаметра 4,0 мм — 130–170 А. Напряжение дуги поддерживается в диапазоне 22–28 В.

Охлаждение наплавленной детали должно быть медленным, без принудительного обдува, для предотвращения трещинообразования в зоне термического влияния. При наплавке на аустенитные стали и жаропрочные сплавы на никелевой основе требуется минимальный тепловложение и контроль межслойной температуры не выше 150 C.

Вопросы и ответы