Электроды для разнородных сталей и сплавов
Сварка разнородных сталей
В современных условиях специальное машиностроение развивается во многих направлениях. Однако основным является снижение затрачиваемого на изготовление аппаратуры металла с параллельным повышением мощности данного оснащения. Данное назначение требует активного применения легированных сталей и сплавов.
Из материалов подобного рода производятся не все изделия, а только ответственные участки, на которые воздействуют высокие температуры и давление, а также коррозионные среды. Целесообразнее всего для соединения в одной конструкции деталей из разнородных сталей использовать сварку. Сварное соединение положительно сказывается на нескольких моментах:
- наиболее рациональное применение материалов в изделии;
- существенное уменьшение стоимости данного изделия из-за использования легированных сталей;
- повышение технологичности конструкции.
Подобные сварные детали успешно применяются в нескольких отраслях машиностроения: энергетическое, химическое и нефтяное.
Специфика сварки разнородных сталей
Сварные соединения разнородных сталей имеют собственные специфические особенности. Во время проведения работ с данными материалами главной проблемой становится предотвращение образования структурной неоднородности, которая может привести к преждевременному разрушению всей конструкции.
Для предупреждения неоднородности аустенитный металл, свариваемый с неаустенитным, должен быть насыщен никелем. Однако никель обладает несколькими недостатками: дороговизна и дефицитность данного металла. Кроме этого, никель способствует появлению горячих трещин. Поэтому при соединении сталей, эксплуатирующихся при высоких температурах, нужно параллельно увеличивать и уменьшать количество никеля.
С одной стороны, учитывая возможность предотвратить неоднородность, а с другой стороны – следует помнить о негативном воздействии никеля на соединение. Данные выводы означают, что для наплавленного металла подобного типа должно существовать “идеальное” содержание никеля. Определяется оно факторами, которые оказывают наибольшее влияние на образование неоднородности в рабочей зоне.
Причины структурной неоднородности
Знания и опыт, накопленный специалистами и сварщиками при работе с разнородными сталями, демонстрируют, что главной причиной для образования и развития неоднородности является температура нагрева соединения. Соответственно, и количество никеля будет также зависеть от температуры в зоне сплавления аустенитных сталей с неаустенитными.
[ads-pc-2][ads-mob-2]
Классификация сварных соединений разнородных сталей
Таким образом, сварные соединения материалов разнородного типа были разделены на 4 группы. Разграничение проведено в зависимости от температуры их эксплуатации. Для каждой категории существует собственная оптимальная величина, являющаяся допустимой для используемой в ней неаустенитной стали:
- 1-ая группа – до 350°С;
- 2-ая – 350-450°С;
- 3-ья – 450-550°С;
- 4-ая – более 550°С.

Электроды ЦЛ 9 в упаковке.
Исследования показали, что наплавленный металл соединений 1-ой группы должен иметь не менее 8% никеля, 2-ой – 19%, 3-ьй – 31%, 4-ой – 47%. Соответственно, для создания соединений, которые эксплуатируются при температурах до 350°С, можно использовать следующие марки электродов: ГС-1, ОЗЛ-6, ОЗЛ-27 и ЦЛ-9.
Сварочные материалы ОЗЛ-6 обеспечивают наплавленный металл типа Э-10Х25НВГ2. Электроды ЦЛ-9 дополнительно легируются ниобием и имеют тип наплавленного металла 10Х25Н13Г2Б. Электроды ОЗЛ-27 дополнительно снабжаются молибденом и гарантируют наплавленный металл химического состава следующего вида: углерод – 0,18%, кремний – 0,6%, марганец – 1,63%, никель – 10,3%, хром – 25,3%, молибден – 3,1%. Материалы ГС-1 обеспечивают химический состав указанных ниже пропорций: углерод – 0,09%, кремний – 2,5%, марганец – 6,3%, никель – 9,4%, хром – 23,3%.
Разработки электродов для разнородных сталей
Для изготовления соединений, работающих при температурах свыше 350°С, специалистами Института электросварки им. Е.О.Патона разработана линейка специальных электродов: АНЖР-3 предназначены для температуры 350-450°С, АНЖР-2 – 450-550°С и АНЖР-1 – выше 550°С. Данные сварочные материалы гарантируют оптимальное содержание никеля в сварном шве и предотвращают появление неоднородности. Кроме этого, они обладают высокими механическими характеристиками и стабильным химическим составом. Также, при проведении сварки этими электродами не нужно предварительно прогревать свариваемые изделия, а после подвергать их термообработке.
Разнородными сталями и сплавами считаются материалы, резко отличающиеся физико-механическими свойствами, химическим составом и свариваемостью. По признаку разнородности стали условно можно разделить на 4 группы:
- углеродистые и легированные,
- легированные повышенной и высокой прочности,
- теплоустойчивые,
- высоколегированные.
Почему для сварки разнородных сталей подойдут не любые электроды?
Когда свариваются неоднородные металлы (сплавы), слияние разнородных структур может вызнать определенные дефекты сварных соединений:
- трещины в металле самого сварного шва;
- появление участков со структурной неоднородностью в зонах оплавления;
- ввиду значительно разных коэффициентов расширения свариваемых металлов, рост чрезмерных остаточных напряжений.
Большинство электродов, используемых при сварке разнородных сталей и сплавов, относятся к электродам, предназначенным для сварки высоколегированных сталей и легированных сталей повышенной и высокой прочности, которые дают шов с однородной высокопластичной структурой металла.
Видео
Посмотрите ролик о марке электродов Zeller 655, данная разработка компании впечатляет своими возможностями.
Таблицы
Для подбора электрода при сварке разнородных сталей и сплавов воспользуйтесь таблицей совместимостей, которая была составлена на основе опыта российских специалистов.
Подбор электродов для сварки разнородных сталей и сплавов
[ads-pc-3][ads-mob-3]
Чтобы больше узнать о той или иной марке, кликайте по ссылкам в таблице или в перечне выше.
Группа сталей и сплавов | У |
Л |
Т |
ВА | ВЖ | Н |
Углеродистые и
низколегированные (У) |
Э42А–Э100, | Э42А–Э50А | ОЗЛ-6,
(ОЗЛ-6С), |
ОЗЛ-25Б | ЦТ-28, | |
Легированные
повышенной и высокой прочности (Л) |
Э42А–Э100, | Э50А–Э85 | НИАТ-5, | ОЗЛ-25Б | ЦТ-28, | |
Теплоустойчивые
(Т) |
Э42А–Э50А | Э50А–Э85 | ЭА-395/9 | АНЖР-1, | ЦТ-28, | |
Высоколегированные
аустенитные (ВА) |
ОЗЛ-6,
(ОЗЛ-6C), |
НИАТ-5, | ЭА-395/9 | ОЗЛ-25Б, | ОЗЛ-25Б | |
Высоколегированные
жаропрочные (ВЖ) |
ОЗЛ-25Б | ОЗЛ-25Б | АНЖР-1, | ОЗЛ-25Б, | ИМЕТ-10, | |
(Н) | ЦТ-28, | ЦТ-28, | ЦТ-28, | ОЗЛ-25Б | ИМЕТ-10, |
Электроды для сварки разнородных сталей и сплавов
[ads-pc-4][ads-mob-4]
Марка электрода | Тип электрода по ГОСТ 10052-75 или тип наплавленного металла | Назначение (применительно к сварке разнородных сталей и сплавов) | Дополнительная область применения |
1 | 2 | 3 | 4 |
АНЖР-1 | 08Х24Н60М10Г2 | Сварка теплоустойчивых сталей с высоколегированными жаропрочнымисталями | Сварка закаливаемых сталей без предварительного подогрева и последующей термообработки. Рабочая температура до 550-600°С |
АНЖР-2 | 08Х24Н60М10Г2 | Сварка теплоустойчивых сталей с высоколегированными жаропрочнымисталями | Сварка закаливаемых сталей без предварительного подогрева и последующей термообработки. Рабочая температура до 450-550°С |
ОЗЛ-27 | 20Х26Н10М3Г2 | Сварка углеродистых сталей с легированными, в том числе неконструкционными трудносвариваемыми сталями | Сварка чугуна |
ОЗЛ-28 | 20Х27Н8Г2М | Сварка углеродистых сталей с легированными, в том числе неконструкционными трудносвариваемыми сталями | Сварка чугуна |
ОЗЛ-6 | Э-10Х25Н13Г2 | Сварка углеродистых и низколегированных сталей с высоколегированными аустенитными сталями | Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы |
ОЗЛ-6С; ОЗЛ-6СЭ | Э-10Х25Н13Г2 | Сварка углеродистых и низколегированных сталей с высоколегированными аустенитными сталями | – |
НИАТ-5 | Э-11Х15Н25М6АГ2 | Сварка низколегированных и легированных сталей с высоколегированными аустенитными сталями | Сварка легированных сталей повышенной и высокой прочности |
ЭА-395/9 | 08Х16Н26М6АГ2 | Сварка углеродистых и низколегированных сталей с высоколегированными аустенитными сталями | Сварка легированных сталей повышенной и высокой прочности |
ЭА-981/15 | 10Х15Н25М6Г2АФ | Сварка низколегированных и легированных сталей с высоколегированными аустенитными сталями | Сварка легированных сталей повышенной и высокой прочности |
ЭА-112/15 | 10Х15Н25М6Г2АФ | Сварка низколегированных и легированных сталей с высоколегированными аустенитными сталями | Сварка легированных сталей повышенной и высокой прочности |
НИИ-48Г | Э-10Х20Н9Г6С | Сварка низколегированных, специальных и высокомарганцовистых сталей типа 110Г13Л с высоколегированными аустенитными сталями | Сварка специализированных сталей |
ОЗЛ-19 | 10Х23Н12Г | Сварка высокомарганцовистой стали марки 110Г13Л с легированными сталями типа 30ХГСА и углеродистыми сталями типа сталь 35 | Сварка специализированных сталей |
ОЗЛ-25Б | Э-10Х20Н70Г2М2Б2В | Сварка разнородных сталей | Сварка жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов |
ВИ-ИМ-1 | 06Х20Н60М14В | Сварка разнородных сталей и сплавов | Сварка жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов |
ИМЕТ-10 | Э-04Х10Н60М24 | Сварка разнородных жаропрочных сталей и сплавов | Сварка жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов |
ОЗЛ-44 | 10Х20Н75М2Г2БТЮФ | Сварка разнородных сталей и сплавов | Сварка специализированных сталей |
ЦТ-28 | Э-08Х14Н65М15В4Г2 | Сварка перлитных и хромистых сталей со сплавами на никелевой основе | Сварка жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов |
ОЗЛ-32 | 10Н95Г2 | Сварка углеродистых и высоколегированных коррозионностойких сталей с никелем | Сварка цветных металлов |
В-56У | 05Н70Д30 | Сварка углеродистых сталей с монель-металлом | Сварка цветных металлов |
Thermanit Nicro 182
Описание Нержавеющие электроды Thermanit Nicro 182 с легированным сердечником обладают стойкостью к интенсивному окалинообразованию до 950°С и...
Далее »Cromarod 309L
Область применения Электроды Cromarod 309L предназначен для сварки аустенитных, ферритных и ферритно-мартенситных нержавеющих сталей. Кроме...
Далее »UTP 65D
Описание UTP 65D – универсальные ремонтные электроды с исключительными сварочными характеристиками. Данная марка предназначена для...
Далее »Castolin XHD 646
Описание Castolin XHD 646 – высокопроизводительные электроды с высоколегированным стержнем на основе сплава хром-никель-марганец. Область...
Далее »Capilla 52 K
Область применения Электроды Capilla 52 K предназначены для сварки металлоконструкций из высоколегированных коррозионностойких...
Далее »Capilla 51 Ti
Описание Электроды Capilla 51 Ti предназначены для сварки разнородных сталей и для наплавки. Область применения Электроды Capilla 51 Ti...
Далее »OK Ni-1 (OK 92.05)
Электроды OK Ni-1 применяются для работы с несколькими группами материалов: сварка поковок; литье из технически чистого никеля; сварка...
Далее »OK NiCu-7 (OK 92.86)
Электроды OK NiCu-7 предназначены для сварки следующих металлов и сплавов: коррозионностойкие никель-медные сплавы между собой, а также...
Далее »