Сплав 03Н60Г8М7ТУ

Сплав 03Н60Г8М7ТУ — деформируемый сплав на никелевой основе, альтернативное обозначение ЭК147. Основа сплава — никель (более 52%), что принципиально отличает его от хромомолибденованадиевых сталей, с которыми он применяется при сварке. Относится к категории коррозионностойких сплавов на никелевой основе с аустенитной структурой.

Промышленное применение сплава 03Н60Г8М7ТУ — изготовление сварочной проволоки и электродов для ремонтной сварки и наплавки теплоустойчивых хромомолибденованадиевых сталей (15Х1М1ФЛ и аналогичных) без последующей термообработки.

Химический состав сплава 03Н60Г8М7ТУ

Сплав содержит более 10 компонентов. Основу составляет никель; второй по содержанию элемент — железо. Марганец и молибден введены в значительных количествах как основные легирующие элементы. Состав нормируется по техническим условиям.

Элемент	Содержание, %
Никель (Ni)	52,7–66,3
Железо (Fe)	20,4–28,7
Марганец (Mn)	7,0–9,5
Молибден (Mo)	6,0–7,0
Титан (Ti)	0,3–0,9
Кремний (Si)	≤0,3
Медь (Cu)	≤0,3
Хром (Cr)	≤0,3
Ниобий (Nb)	≤0,1
Алюминий (Al)	≤0,1
Углерод (C)	≤0,03
Фосфор (P)	≤0,015
Сера (S)	≤0,015

Роль легирующих элементов

Никель формирует аустенитную ГЦК-структуру сплава, которая сохраняется при любых режимах охлаждения — без мартенситного превращения. Именно это делает сварной шов пластичным сразу после остывания, без дополнительной термообработки.

Марганец в количестве 7–9,5% дополнительно стабилизирует аустенит и снижает склонность расплавленного шва к горячему растрескиванию. Это критично при однопроходной ремонтной сварке, где нельзя управлять тепловложением так же, как при серийной.

Молибден (6–7%) повышает прочностные характеристики при рабочих температурах паропроводного оборудования, а также улучшает коррозионную стойкость в восстановительных средах.

Низкое содержание углерода (не более 0,03%) и строгое ограничение серы и фосфора (не более 0,015% каждого) устраняют основные источники горячих трещин в шве и межкристаллитной коррозии.

Титан (0,3–0,9%) служит дополнительным раскислителем и стабилизирует структуру металла шва при нагреве.

Зачем никелевый сплав для сварки перлитных хромомолибденованадиевых сталей

Теплоустойчивые перлитные стали типа 15Х1М1ФЛ применяются в паропроводах и литых деталях энергооборудования, работающих при температурах до 565–570 °С. При сварке этих сталей штатными хромомолибденовыми материалами зона термического влияния и металл шва приобретают значительную твёрдость. Для её снятия и получения нормативных механических свойств обязательна послесварочная термообработка (PWHT) — отпуск при 700–760 °С.

В ситуациях, когда термообработка невозможна — ремонт установленного оборудования, заварка дефектов крупных отливок, сварка в условиях действующего производства, — применяют аустенитные никелевые сварочные материалы типа 03Н60Г8М7ТУ. Аустенитный металл шва не претерпевает мартенситного превращения при охлаждении, поэтому он остаётся пластичным и вязким без какой-либо последующей термообработки. Зона термического влияния на основном металле при этом остаётся контролируемой.

Высокое содержание марганца и молибдена обеспечивает прочность и трещиностойкость шва, а минимальное содержание углерода исключает охрупчивание при нагреве в ходе эксплуатации.

Область применения

Проволока из сплава 03Н60Г8М7ТУ применяется в следующих технологических задачах:

• Ремонтная сварка и наплавка деталей и трубопроводов из теплоустойчивых сталей марок 15Х1М1ФЛ и аналогичных без послесварочной термообработки.
• Заварка дефектов литья в отливках из сталей 15Х1М1ФЛ, 20ХМФЛ и подобных — как при изготовлении, так и при ремонте в процессе эксплуатации.
• Наплавка буферных слоёв на кромки закалённых перлитных сталей при формировании разнородных сварных соединений (перлит–аустенит).
• Изготовление сварочных электродов с кальциево-фтористым (основным) покрытием.

Сплав 03Н60Г8М7ТУ относится к никелевым сварочным материалам, применяемым в энергетическом машиностроении — на тепловых электростанциях и в котлостроении. Подробный обзор сплавов на никелевой основе, поставляемых для сварочных и наплавочных работ, приведён в разделе сплавы никеля.

Технологические параметры сварки

Проволока из сплава 03Н60Г8М7ТУ равномерно плавится в дуге, обеспечивая стабильное формирование шва. Металл шва в аустенитном состоянии не склонен к водородному охрупчиванию, поэтому специальных требований к предварительному нагреву перед сваркой — в отличие от хромомолибденованадиевых электродов — не предъявляется.

Межпроходная температура при многослойной сварке не должна превышать 150 °С — это стандартное условие при использовании аустенитных сварочных материалов для предотвращения горячих трещин.

Послесварочная термообработка не требуется и, как правило, не производится: именно в этом основное технологическое преимущество сплава перед хромомолибденовыми сварочными материалами.

Сварные соединения, выполненные проволокой 03Н60Г8М7ТУ, рассчитаны на длительную эксплуатацию при температурах до 565 °С — в соответствии с рабочими условиями теплоустойчивых сталей типа 15Х1М1ФЛ.

Смежный никель-молибденовый сварочный сплав с высоким содержанием молибдена — сплав 06Х15Н60М15 (ЭП367) — применяется для аналогичных задач наплавки в агрессивных коррозионных средах.

Форма поставки

Сплав 03Н60Г8М7ТУ поставляется в виде сварочной проволоки диаметром от 2 до 5 мм в мотках (бухтах) и на катушках. Поставка — по заявке.