Электроды для ручной дуговой сварки в нефтегазовом комплексе

В СССР, а затем и в РФ для ручной дуговой сварки особо ответственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей, а также конструкций, работающих в условиях пониженных температур, получили широкое распространение электроды марки УОНИ-13/55 тип Э50А по ГОСТ 9467–75 [1]. Механические свойства сварных соединений, выполненные этими электродами, обеспечивают высокие показатели по прочности, пластичности и ударной вязкости, в том числе при пониженных температурах.

Однако в сравнении с импортными электродами с основным покрытием, электроды марки УОНИ-13/55 классического состава уступают по сварочно-технологическим свойствам электродам зарубежного производства, что ограничивает их применение при сварке трубных конструкций. В РФ для сварки ответственных конструкций в газовой и нефтехимической промышленности в основном применяются электроды импортного

производства. Если говорить о типе Э50А, это электроды марок LB-52U (Япония) и ОК 53.70 (Швеция), которые примерно в 2,5 раза дороже электродов марки УОНИ-13/55.

В настоящее время многие отечественные производители сварочных покрытых электродов пытаются выйти на рынок с достойной заменой импортных электродов. Это позволит газовой и нефтехимической промышленности уйти в какой-то мере от импортной зависимости, при этом сохранятся отечественные производства сварочных электродов.

На ОАО «ММК-МЕТИЗ» два года назад приступили к разработке новой марки электродов с основным видом покрытия взамен импортных электродов. Задача была поставлена таким образом, чтобы при сохранении механических свойств сварных соединений (не ниже, чем при сварке электродами УОНИ-13/55) получить улучшенные сварочно-технологические свойства, позволяющие проводить сварку трубных конструкций, в том числе не-

Таблица 1

Химический состав наплавленного металла

Наименование марки	Массовая доля элементов, %
	C	S	P	Mn	Si
ЛБ-52МК (ОАО «ММК-МЕТИЗ»	0,08–0,09	0,006–0,007	0,012–0,013	0,98–1,14	0,28–0,34
LB-52U (рекламный проспект)	0,06	0,005–0,006	0,011–0,013	1,0–1,02	0,49–0,52
ОК53.70 (рекламный проспект)	0,06	max 0,015	max 0,015	1,1	0,4

Таблица 2

Механические свойства наплавленного металла

Марка электродов	Предел прочности, Н/мм2	Предел текучести, Н/мм2	Относительное удлинение, %	Относительное сужение, %
ЛБ-52МК (ОАО «ММК-МЕТИЗ»	547–565	430–455	28,7–31,0	75,5–77,5
LB-52U (рекламный проспект)	530–546	441–455	31–34	–
ОК53.70 (рекламный проспект)	530	440	30	–
Марка электродов	Температура испытания, °С		Ударная вязкость KCV, Дж/см2
ЛБ-52МК (ОАО «ММК-МЕТИЗ»	+20		217
	–20		191–194
	–40		126–166
	–60		108–115
LB-52U (рекламный проспект)	Нет данных		130
ОК53.70 (рекламный проспект)	–20		150
	–40		120
	–50		100

Таблица 3

Количество водорода в пробах, см3/100 г напл. мет.

№ образца Среднее значение 1 2 3 4 4,58 5,06 4,22 4,16 4,5 поворотных стыков с возможностью образования обратного валика при сварке корневых проходов.

На сегодняшний день получены положительные отзывы на разработанные электроды марки ЛБ-52МК и рекомендации к использованию при сварке трубопроводов. По понятным причинам, название марки взяли созвучным оригиналу. Опытные электроды по сварочно-технологическим свойствам оценили: ООО «АРГУС Газификация», ООО «Стройинвест», ООО «Уральский институт сварки».

Проведён целый комплекс испытаний по химическому составу и механическим свойствам наплавленного металла; определено количество диффузионного водорода в наплавленном металле (в Санкт-Петербургском государственном политехническом университете). Результаты испытаний и сравнительный анализ с импортными аналогами представлены в табл. 1–3

Определение диффузионного водорода в на-

плавленном металле, выполненном электродами марки ЛБ-52МК, производилось вакуумным методом в соответствии с ГОСТ 23338–91 на электродах диаметром 3,2 мм. Наплавка производилась на пластины из стали марки Ст3сп постоянным током 120 А обратной полярности, абсолютная влажность воздуха при сварке составила 12,1 г/м3.

Выводы

Электроды марки ЛБ-52МК по механическим свойствам наплавленного металла соответствуют типу Э50А по ГОСТ 9467–75. По классификации в соответствии с AWS А5.1 они относятся к типу 7015-1. При сварке корневых проходов с обратной стороны шва образуется валик правильной формы без подрезов на основном металле.

Для удобства потребителей, которые в настоящее время применяют электроды импортных производителей, на ОАО «ММК-МЕТИЗ» планируется производить электроды диаметром 4,0; 3,2, а в перспективе – 2,6 мм.

Сварка, родственные процессы и технологии