4.3. Коррозионно-стойкие наплавочные материалы

В качестве коррозионно-стойких наплавочных материалов применяют коррозионно-стойкую сталь, никель, медь и их сплавы.

4.3.1. Коррозионно-стойкая сталь

Обычно наплавка проводится на изделиях из хромистых или хромоникелевых аустенитных сталей.

Ферритная коррозионно-стойкая наплавка обеспечивается при высоком содержании хрома и весьма низком содержании углерода, структура феррита сохраняется в широком диапазоне температур. Содержание хрома, при котором сталь приобретает полностью ферритную структуру, зависит от содержания углерода и азота, а также марганца и других элементов, способствующих образованию аустенита. Для высокочистых сплавов системы железо – хром (0,004% С, 0,002% Ni) такое содержание хрома составляет 11,5%.

Ферритная сталь не имеет структурных превращений при высокой температуре, но её выдержка при этой температуре сопровождается укрупнением кристаллического зерна и охрупчиванием стали. Наплавки этого типа в отношении к общей коррозии существенно уступают аустенитным, но превосходят последние по стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением. При выборе наплавочного материала следует иметь в виду, что увеличение содержания углерода и азота, а также микродобавок кобальта, никеля и меди снижает стойкость ферритной стали к коррозионному растрескиванию под напряжением.

Технологические свойства аустенитной наплавки достаточно высоки. Аустенитная коррозионно-стойкая сталь значительно превосходит ферритную сталь по сварочно-технологическим свойствам. Однако при наплавке на стали мартенситного класса следует опасаться появления холодных трещин в зоне сплавления. Для предотвращения охрупчивания аустенитного наплавленного металла принимают меры, противоположные соответствующим мерам для ферритной стали: снижают температуру предварительного подогрева и температуру разогрева металла при наплавке (ниже 150^оС). Превышение этой температуры может привести к замедленному охлаждению наплавки и её охрупчиванию.

4.3.2. Никель и его сплавы

Типичными наплавочными материалами этой группы являются чистый никель, монель-металл, сплавы «инконель» и «хастеллой».

Коррозионно-стойкая сталь пригодна только для работы в окислительных средах, не содержащих хлоридов. Тогда как никелевые сплавы обладают коррозионной стойкостью в щелочах, а монель-металл и сплав «хастеллой В» отличаются стойкостью в серной и других неокислительных кислотах.

Коэффициент линейного расширения никелевых сплавов близок к соответствующему коэффициенту для низкоуглеродистой стали, что позволяет проводить наплавку без предварительного подогрева. Для предотвращения образования пор при наплавке никелем и монель-металлом в состав наплавочных материалов следует вводить титан и алюминий. Одна из проблем наплавки никелем и его сплавами связана с образованием в сварных швах горячих трещин, что требует снижения содержания фосфора, серы и других вредных примесей в наплавочных материалах.

Следует особо отметить, что при чрезмерном содержании алюминия возникает опасность растрескивания металла. Для предотвращения горячих трещин, возникающих при наплавке «никонеля» под влиянием кремния, в состав наплавочного материала рекомендуется вводить ниобий и тантал.

В таблице 4.16 представлена характеристика некоторых наплавочных сплавов на основе никеля.

Таблица 4.16

Типичные наплавочные сплавы на основе никеля

Сплав	Примерный состав, %					Характеристика
	Ni	Cu	Mo	Cr	Fe
Никонель	99	-	-	-	-	Устойчив в едком натре и щелочах
Монель-металл	70	30	-	-	-	Устойчив в морской воде, серной кисло-те и едком натре
«Инконель»	75	-	-	15	10	Устойчив к корро-зионному растрес-киванию под напря-жением, в воде при высоких температу-рах и давлениях
«Хастеллой В»	65	-	30	-	5	Устойчив в соляной кислоте и к окисле-нию при высокой температуре
«Хастеллой С»	65	-	15	15	5