Электроды АНЖР-1 — технические характеристики

Электроды марки АНЖР-1 — это специализированные сварочные электроды с рутилово-кислым покрытием, предназначенные для сварки высоколегированных коррозионно-стойких (нержавеющих) сталей аустенитного класса, а также жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов на никелевой основе. Разработаны в СССР в 1970–1980-е годы институтом им. Е.О. Патона (Киев) специально для нужд химической, нефтехимической, энергетической и атомной промышленности. В современной России остаются одними из самых востребованных электродов для ответственных нержавеющих конструкций. В статье мастер сварщик подробно рассмотрит их характеристики, классификацию и маркировку, области применения, а также преимущества и недостатки, а также ключевых поставщиков на рынке.

Назначение и область применения

Электроды АНЖР-1 предназначены для ручной дуговой сварки (ММА) различных материалов, включая:

• Коррозионно-стойкие аустенитные стали марок 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 03Х18Н11, 08Х18Н12Т, а также аналоги по стандартам AISI 304, 304L, 321, 347.
• Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы на железоникелевой и никелевой основе, работающие при температурах до 1000 °C в окислительных и науглероживающих средах (например, ХН35ВТ, ХН70Ю, ЭИ-417 и др.).
• Диссмилярные соединения (нержавеющая сталь с углеродистой или низколегированной сталью) при использовании соответствующих буферных слоёв.
• Наплавка коррозионно-стойких и жаростойких покрытий на детали из углеродистых и низколегированных сталей.

Основные отрасли применения:

• Химическая и нефтехимическая промышленность — аппараты, колонны, реакторы, трубопроводы из нержавейки, работающие в агрессивных средах (азотная кислота, щёлочи, аммиак).
• Атомная энергетика — трубопроводы систем охлаждения, детали активной зоны с повышенной радиационной стойкостью шва.
• Энергетика — котельное оборудование, пароперегреватели, камеры сгорания газотурбинных установок.
• Пищевая и фармацевтическая промышленность — ёмкости и трубопроводы, требующие гигиеничности и стойкости к моющим растворам.
• Судостроение — корпуса и трубопроводы судов-химовозов, ледоколов.
• Криогенная техника — сосуды Дьюара, трубопроводы СПГ.
• Ремонт и восстановление — детали турбин, печей, теплообменников.

Эти электроды обеспечивают надежное соединение и восстановление конструкций в условиях высокой температуры, агрессивной среды и повышенных требований к долговечности шва.

Состав и конструктивные особенности

Электроды АНЖР-1 имеют сердечник из низкоуглеродистой сварочной проволоки марок Св-04Х19Н11М3 или Св-06Х19Н9Т, что соответствует зарубежным аналогам ER308LSi и ER347. Такой материал сердечника обеспечивает равномерное расплавление и высокую текучесть металла шва, а низкое содержание углерода снижает риск образования трещин в термически нагруженных соединениях.

Покрытие электродов рутилово-кислое (R-А) с повышенным содержанием карбонатов кальция и магния, фторидов и силикатов. Оно выполняет несколько функций одновременно: стабилизирует дугу, улучшает защиту расплавленного металла от кислорода и водорода, обеспечивает легкое удаление шлака и минимальное разбрызгивание.

Основные легирующие элементы наплавленного металла включают:

• Хром (Cr) 18–20 %, который обеспечивает коррозионную стойкость и стабильность структуры аустенита;
• Никель (Ni) 9–11 %, повышающий пластичность и сопротивление хрупкому разрушению;
• Молибден (Mo) 2,0–3,0 %, усиливающий устойчивость шва к питтинговой и щелевой коррозии;
• Ниобий (Nb) до 1 %, стабилизирующий аустенит и предотвращающий межкристаллитную коррозию;
• Марганец (Mn) 1,0–2,5 %, участвующий в дегазации металла и улучшении текучести;
• Кремний (Si) 0,6–1,0 %, способствующий образованию защитного оксидного слоя;
• Углерод (C) ≤0,04 %, что минимизирует склонность к образованию карбидов и горячих трещин.

Особенности покрытия и технологические преимущества:

• Высокое содержание рутила (до 45 %) обеспечивает легкое зажигание дуги, стабильное горение даже при малых токах и равномерное формирование шва.
• Присутствие ниобия стабилизирует структуру аустенита, предотвращая образование карбидов хрома на границах зерен, что критично для швов, работающих в коррозионно-активных средах.
• Молибден повышает стойкость к локальной коррозии, особенно в средах с хлоридами и щелочами.
• Низкое содержание феррита (δ-феррит 4–10 %) обеспечивает высокую пластичность шва, предотвращает горячие трещины и делает его более устойчивым к термическим циклам.
• Рутилово-кислое покрытие позволяет получать чистый, гладкий шов с минимальным разбрызгиванием, что упрощает последующую обработку и контроль качества сварки.

Благодаря такому сочетанию состава и конструктивных особенностей электроды АНЖР-1 подходят для сварки широкого спектра аустенитных, жаростойких и жаропрочных сталей, в том числе при высоких температурах и агрессивных средах. Они обеспечивают долговечность соединений, высокую коррозионную стойкость и механическую прочность шва, что особенно важно для химической, атомной, энергетической и пищевой промышленности, а также для судостроения и криогенной техники.

Технические характеристики

Электроды АНЖР-1 соответствуют требованиям ТУ 1272-001-50142350-2005, ГОСТ 9466-75 и 10052-75.

Диаметры стержней варьируются от 2,0 до 5,0 мм (2,0; 2,5; 3,0; 3,2; 4,0; 5,0 мм), длина составляет 300–450 мм в зависимости от диаметра. Коэффициент наплавки находится в пределах 9,5–11,0 г/А·ч, расход электродов на 1 кг наплавленного металла составляет около 1,7 кг, а производительность наплавки для электрода диаметром 4,0 мм достигает 1,6–1,8 кг/ч.

Содержание ферритной фазы в шве регулируется и составляет 4–10 %, что обеспечивает оптимальное сочетание пластичности и стойкости к трещинообразованию. Предел прочности шва не менее 520 МПа, относительное удлинение достигает 25–30 %, а ударная вязкость KCV при +20 °C составляет не менее 80 Дж/см².

Температурный диапазон эксплуатации шва очень широк: от –196 °C до +1000 °C (кратковременно). Швы выдерживают испытания на межкристаллитную коррозию по ГОСТ 6032-2017 (методы АМ и АМУ), а также демонстрируют высокую стойкость к действию азотной кислоты 65 % кипящей — потери металла не превышают 0,3 мм/год.

Эти характеристики делают АНЖР-1 надежными для сварки высококоррозионностойких и жаростойких сталей, обеспечивая прочность, пластичность и долговечность соединений в сложных эксплуатационных условиях.

Параметры сварки

Электроды АНЖР-1 рекомендуется использовать с постоянным током обратной полярности (DC+). Возможна сварка на переменном токе, однако в этом случае дуга становится менее стабильной.

Рекомендуемые токи в зависимости от диаметра и положения сварки:

• Диаметр 2,0 мм: нижнее положение 40–70 А, вертикальное 40–60 А.
• Диаметр 3,0–3,2 мм: нижнее положение 80–120 А, вертикальное 70–100 А, потолочное 70–90 А.
• Диаметр 4,0 мм: нижнее положение 120–180 А, вертикальное 110–150 А, потолочное 100–140 А.
• Диаметр 5,0 мм: нижнее положение 180–240 А.

Угол наклона электрода для корня шва составляет 10–15° «углом вперёд», для облицовочных проходов — 90°.

Скорость сварки зависит от толщины металла и обычно находится в пределах 18–25 см/мин.

Подготовка кромок перед сваркой обязательна: необходимо удалить масло, ржавчину и окалину. Рекомендуется травление или шлифовка до металлического блеска для обеспечения качественного шва.

Межпроходная температура не должна превышать 100–120 °C, особенно при сварке толстостенных изделий, чтобы избежать деформаций и перегрева.

Использование защитного газа не требуется, так как покрытие электрода обеспечивает достаточную защиту сварочной ванны от окисления.

Эти режимы обеспечивают стабильное горение дуги, высокое качество шва и минимальное образование дефектов даже при сварке сложных аустенитных и жаростойких сталей.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Отличная коррозионная стойкость шва даже в агрессивных средах, таких как азотная кислота и горячие растворы хлоридов.
• Высокая стойкость к горячим трещинам благодаря оптимальному содержанию δ-феррита и низкому уровню углерода.
• Легкое зажигание и перезажигание дуги, минимальное разбрызгивание, что упрощает сварку.
• Возможность сварки во всех пространственных положениях (за исключением диаметра 5 мм).
• Стабильные механические свойства при криогенных и высоких температурах.
• Относительно низкая стоимость среди аналогов для молибденсодержащих нержавеющих электродов.

Недостатки:

• Более высокая цена по сравнению с электродами для обычной нержавейки без молибдена (например, ЦЛ-11, ОЗЛ-8).
• Чувствительность к перегреву: при межпроходной температуре выше 150 °C возможно выгорание ниобия и снижение стойкости к межкристаллитной коррозии.
• Требуется более тщательная подготовка поверхности, чем для углеродистых электродов.
• Гигроскопичное покрытие: при увлажнении возможно появление пор в шве.

Эти особенности делают АНЖР-1 оптимальным выбором для сварки нержавеющих и жаростойких сталей в условиях высоких требований к коррозионной стойкости и прочности.

Аналоги электродов АНЖР-1

Для замены электродов АНЖР-1 подбираются аналоги по составу наплавки и эксплуатационным характеристикам.

Отечественные аналоги:

• ЭА-395/9 (МЭЗ) — практически полный аналог АНЖР-1 по химическому составу и свойствам шва.
• ОЗЛ-17У (ЛЭЗ, СпецЭлектрод) — близкий отечественный аналог с высоким содержанием Cr, Ni, Mo и Nb.
• ЦТ-15-1 (Судиславский завод) — более бюджетный вариант, но с меньшей стойкостью к межкристаллитной коррозии.

Импортные аналоги:

• ESAB OK 67.45 (ESAB, ER385/904L) — обладает более высокой коррозионной стойкостью.
• Lincoln Inoxcore 318Si (Lincoln Electric) — отличается низким уровнем шлака и чистым формированием шва.
• Bohler FOX SAS 2-A (Böhler) — обеспечивает особенно чистый и плотный шов.

Наиболее близкими по составу и эксплуатационным свойствам отечественными аналогами являются ЭА-395/9 и ОЗЛ-17Н13М2Т, которые могут использоваться при сварке аустенитных и жаростойких сталей вместо АНЖР-1.

Советы по хранению и эксплуатации

Электроды АНЖР-1 следует хранить в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не выше 50 % и температуре +15…+25 °C. Для защиты от влаги и механических повреждений их необходимо хранить в заводской упаковке или герметичных пеналах.

Срок годности электродов при правильном хранении не ограничен, однако перед использованием рекомендуется прокалка при 300–350 °C в течение 1,5–2 часов. Прокалку можно повторять не более двух раз.

Перед сваркой необходимо тщательно удалить влагу и загрязнения с кромок на расстоянии не менее 30 мм от места шва. Для этого рекомендуется использовать нержавеющие щётки и очищать металл до металлического блеска.

Меры безопасности при работе с АНЖР-1:

• Выполнять сварку в вытяжной вентиляции, так как покрытие выделяет фтористые соединения.
• Использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ): сварочную маску-хамелеон, защитные краги и одежду из негорючей ткани.
• Не вдыхать сварочный дым напрямую, так как он содержит соединения хрома (Cr VI) и никеля.

Соблюдение этих правил хранения, подготовки и безопасности позволяет сохранить свойства электродов и обеспечить качественный, долговечный шов.

Производители и поставщики

В России производство и поставку электродов АНЖР-1 обеспечивают как заводы-производители, так и крупные дистрибьюторы:

Производители:

• ООО «СпецЭлектрод» (Москва) — основной современный производитель марок АНЖР-1 и АНЖР-2.
• ПАО «Лосиноостровский электродный завод» (ЛЭЗ) — выпускает марку ОЗЛ-17Н13М2Т, являющуюся полным аналогом АНЖР-1.
• ООО «Судиславский завод сварочных материалов» — предлагает бюджетные отечественные аналоги.
• ООО «МЭЗ» (Магнитогорск) — производит марку ЭА-395/9, близкую по составу и свойствам к АНЖР-1.

Поставщики и дистрибьюторы:

• ООО «Торговый дом «СварМонтажКомплект» (Санкт-Петербург, Екатеринбург, Новосибирск) — крупный дистрибьютор по всей России.
• ООО «Сварочные материалы» (Челябинск) — поставляет электроды оптом с сертификатами НАКС и Морского/Речного регистра.

Эти компании обеспечивают надежные поставки и широкий ассортимент электродов для сварки аустенитных и жаростойких сталей, включая как оригинальные марки, так и проверенные отечественные аналоги.

Заключение

Электроды АНЖР-1 остаются проверенным и надёжным решением для сварки ответственных конструкций из высоколегированных нержавеющих и жаропрочных сталей в условиях агрессивных сред и высоких температур. Несмотря на появление более современных импортных аналогов, сочетание цены, качества шва и доступности делает их востребованными на российском рынке и в странах СНГ. При соблюдении технологии сварки и хранения они обеспечивают швы, полностью соответствующие требованиям ГОСТ 5632, ГОСТ 6032 и международным стандартам для оборудования химической и атомной промышленности.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Советы для начинающих сварщиков