Электроды для сварки сталей ТМЛ-5: состав, свойства и применение
Электроды ТМЛ-5 — специализированные сварочные материалы с рутилово-известковым покрытием, предназначенные для ответственных соединений конструкций, работающих при повышенных температурах. Основное назначение — ручная дуговая сварка (RДС) теплоустойчивых низколегированных сталей перлитного класса, включая марки 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР и аналогичные. Наплавленный металл легирован хромом и молибденом, что обеспечивает жаропрочность до 570 C и стабильность механических свойств в условиях длительной эксплуатации.
Покрытие ТМЛ-5 формирует шлаковую систему, устойчивую к образованию пор при сварке по окалине и ржавчине. Коэффициент наплавки составляет 9,5–10,5 г/Ач, расход электродов — 1,6–1,7 кг на 1 кг наплавленного металла. Сварка выполняется на постоянном токе обратной полярности, что обеспечивает стабильное горение дуги и минимальное разбрызгивание. Прокалка перед использованием обязательна: 350–370 C в течение 1 часа.
Технические характеристики наплавленного металла
Механические свойства металла шва после отпуска при 710–730 C соответствуют требованиям для теплоустойчивых соединений. Предел прочности достигает 540–640 МПа, предел текучести — не менее 390 МПа, относительное удлинение — 18–22%. Ударная вязкость KCU при 20 C составляет не менее 78 Дж/см, при –40 C — не менее 34 Дж/см. Твердость наплавленного металла после термической обработки — 180–220 HB.
Содержание легирующих элементов в наплавленном металле: хром — 1,0–1,4%, молибден — 0,4–0,7%, ванадий — 0,1–0,2%. Такая композиция обеспечивает сопротивление ползучести при рабочих температурах до 570 C и предотвращает разупрочнение в зоне термического влияния при послесварочном отпуске.
Диапазон диаметров и режимы сварки
Электроды ТМЛ-5 выпускаются в диаметрах 2,0–5,0 мм. Выбор диаметра определяется толщиной свариваемого металла и пространственным положением шва. Сварка корневых проходов трубопроводов выполняется электродами диаметром 2,0–2,5 мм, заполняющие и облицовочные слои — 3,0–4,0 мм.
| Диаметр, мм | Ток сварки, А | Толщина металла, мм | Положение шва | Назначение |
|---|---|---|---|---|
| 2,0 | 50–70 | до 4 | нижнее, потолочное | корневые проходы |
| 2,5 | 70–90 | 4–8 | все положения | трубопроводы малого диаметра |
| 3,0 | 90–130 | 8–15 | нижнее, вертикальное | заполняющие слои |
| 4,0 | 140–190 | 15–30 | нижнее | облицовочные слои |
Области применения
Электроды ТМЛ-5 востребованы при монтаже и ремонте оборудования энергетического машиностроения. Основные сферы использования:
- сварка паропроводов и трубных систем тепловых электростанций из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф;
- изготовление корпусов и элементов котлов высокого давления, работающих при температуре до 570 C;
- ремонт коллекторов, камер сгорания и других узлов, подверженных длительным тепловым нагрузкам;
- сварка стыков трубопроводов в нефтехимической промышленности при монтаже технологических линий;
- восстановление деталей турбин и вспомогательного оборудования, эксплуатируемого в условиях ползучести.
Сварка выполняется с предварительным подогревом до 200–300 C для металла толщиной свыше 20 мм. После завершения работ требуется отпуск при 710–730 C для снятия остаточных напряжений и стабилизации структуры. Допускается сварка стыков без последующей термообработки при толщине стенки до 10 мм и содержании углерода не более 0,12%.
Упаковка и условия хранения
Электроды поставляются в герметичных металлических банках или влагонепроницаемых коробках массой 1–5 кг. Гарантийный срок хранения в заводской упаковке — 2 года при температуре не выше 25 C и относительной влажности не более 60%. После вскрытия упаковки электроды необходимо использовать в течение 5 суток либо подвергнуть повторной прокалке по установленному режиму.
Вопросы и ответы
Для сварки каких сталей предназначены электроды ТМЛ-5?
Электроды ТМЛ-5 применяются для сварки теплоустойчивых низколегированных хромомолибденовых сталей перлитного класса: 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, а также их зарубежных аналогов типа 13CrMo4-5 и 10CrMo9-10.
Какая температура эксплуатации сварных соединений, выполненных электродами ТМЛ-5?
Сварные соединения сохраняют работоспособность при температурах до 570 C. Длительная прочность металла шва при 550 C составляет не менее 60 МПа за 100 000 часов.
Требуется ли предварительный подогрев при сварке электродами ТМЛ-5?
Для металла толщиной более 20 мм обязателен подогрев до 200–300 C. При сварке тонкостенных элементов толщиной до 10 мм подогрев не требуется при условии содержания углерода не более 0,12%.
Какой режим прокалки необходим перед использованием электродов ТМЛ-5?
Прокалка выполняется при температуре 350–370 C в течение 1 часа. После прокалки электроды должны быть использованы в течение 5 суток при хранении в сухом отапливаемом помещении.
