Електроди для жаростійких та жаростійких сталей.
Жаростійкими вважаються сталі, які зберігають здатність чинити опір окисленню, або появі окалини при температурах вище 550 ° С. Жаростійкі сталі працюють при температурах до 900 ° С під навантаженням в заданому проміжку часу, не змінюючи фізико-механічних властивостей. Для досягнення таких властивостей при виробництві сталей використовуються спеціальні легуючі добавки - Cr, Si, Al, для жаростійких сталей. Ti, Al, Mo, B, Nb для жароміцних. А також використовуються особливі режими загартування та старіння. Всі ці фактори створюють певні складнощі під час проведення зварних робіт.
При формуванні зварного шва жаростійкі сталі формують у зоні зварювання захисну оксидну плівку, яка призводить до розміцнення шва. А при остиганні через кристалічну структуру стали навколо зони зварного шва висока ймовірність утворення мікротріщин. При цьому попереднє нагрівання не знижує швидкості охолодження металу нижче критичної, а тільки збільшує зерно металу в районі шва, що призводить до появи тріщин вже в холодному стані. Боротися з цим явищем виходить лише застосуванням спеціальних прийомів під час проведення зварювальних робіт. За ГОСТ 10052-75 задокументовано, якими електродами варити жароміцну та жаростійку сталь, і саме для цих сталей виділено близько 30 типів електродів. Перелічимо деякі конкретні різновиди.
- ОЗЛ-25Б, ЦТ-28 - зварювання жароміцних сплавів на нікелевій основі, ХН78Т;
- ЦТ-15 - Зварювання жароміцних конструкцій зі сталей 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т та Х16Н13Б;
- ОЗЛ-6 – зварювання жаростійких сталей, що працюють в окисних середовищах 20Х23Н18 та 20Х23Н13;
- ГС -1 - зварювання тонколистих сталей, що працюють у навуглерожених середовищах, типу 20Х25Н20С2, 45Х25Н20С2;
- ОЗЛ-35 – зварювання пожежостійких сталей на нікелевій основі, що витримують до 1200° С, типу ХН70Ю та ХН45Ю;
- INOX B 25/20, E6018, AWS E505-15 - зарубіжні аналоги для зварювання жароміцних хромонікелевих сталей.
Загалом їх можна згрупувати за типами покриття – основним, рутиловим та рутилово-основним. Рутилове покриття складається переважно з діоксиду титану в мінеральній або штучній формі. Розплавлення відбувається дрібними краплями, мінімальне розбризкування, шов виходить акуратним і тонким, а шлак легко очищається. Основний тип покриття містить в основному оксиди кальцію, магнію та певну частку плавикового шпату. Формується деяка в'ялотекучість звареною ванною, у зв'язку з цим зварний шов формується більш опуклими і більшими валиками. Електроди з цим покриттям добре підходять для зварювання у будь-якому положенні.
При цьому для стрижня електрода використовується високолегована сталь. Її теплопровідність значно нижча, а електричний опір значно вищий, що призводить до її швидкого розплавлення. І на виході ми отримуємо набагато більший коефіцієнт наплавлення, ніж у електродів для вуглецевих та низьколегованих сталей. Але при цьому необхідно дотримуватися досить низьких значень зварювального струму та використовувати електроди невеликої довжини. Інакше можна отримати перегрів самого електрода і неправильний характер розплавлення останнього, аж до відпадання шматків від електрода.
Хороші результати при зварюванні жаростійких і жароміцних сталей дає аргоно-дугове зварювання з вольфрамовим електродом, що не плавиться. Досить широкого поширення набула також автоматичне зварювання під флюсом із застосуванням присадним дротом із легованої сталі.