Электроды ЦЛ-39 для сварки теплоустойчивых сталей: состав, режимы, применение
Электроды ЦЛ-39 — покрытые штучные электроды с рутил-карбонатным покрытием, предназначенные для ручной дуговой сварки (ММА) теплоустойчивых низколегированных сталей перлитного класса, работающих при температурах до 585 C. Марка разработана для соединения и наплавки элементов пароперегревателей, коллекторов, трубопроводов пара и других узлов энергетического оборудования, где требуется сочетание жаропрочности и стойкости к ползучести. Наплавленный металл по составу близок к сталям 12Х1МФ и 15Х1М1Ф, что обеспечивает равнопрочность сварного соединения с основным металлом после высокого отпуска.
Технические характеристики и состав наплавленного металла
Стержень электрода изготовлен из низколегированной стали, легирование наплавленного металла достигается преимущественно через покрытие. Тип покрытия — рутил-карбонатный, обеспечивающий стабильное горение дуги на переменном и постоянном токе, умеренное разбрызгивание и лёгкую отделимость шлаковой корки. Пространственное положение сварки — нижнее и наклонное, допускается вертикальное при соответствующей квалификации сварщика.
- Предел текучести наплавленного металла — не менее 355 МПа
- Предел прочности при растяжении — 490–590 МПа
- Относительное удлинение — не менее 18 %
- Ударная вязкость при +20 C — не менее 78 Дж/см
- Содержание хрома в наплавке — 0,8–1,3 %
- Содержание молибдена и ванадия — в пределах, регламентированных для сталей типа 12Х1МФ
Режимы сварки и подготовка
Сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности или переменном токе. Рекомендуемая сила сварочного тока зависит от диаметра электрода и пространственного положения шва. Перед применением электроды прокаливают для удаления влаги из покрытия, что снижает риск образования пор и водородного растрескивания.
| Диаметр электрода, мм | Род тока | Сила тока, А | Положение шва | Прокалка покрытия |
|---|---|---|---|---|
| 3,0 | Постоянный, обратная полярность | 80–110 | Нижнее, наклонное | 350 C, 1 ч |
| 4,0 | Постоянный, обратная полярность | 120–160 | Нижнее, наклонное | 350 C, 1 ч |
| 5,0 | Постоянный, обратная полярность | 170–220 | Нижнее | 350 C, 1 ч |
Термообработка сварных соединений
После сварки соединения на теплоустойчивых сталях подвергают высокому отпуску для снятия остаточных напряжений и формирования требуемой структуры. Температура отпуска обычно составляет 710–750 C с выдержкой в зависимости от толщины стенки. Без термообработки металл шва сохраняет высокую твёрдость и склонность к замедленному разрушению, особенно при сварке толстостенных коллекторов и паропроводов.
Области применения
- Пароперегреватели и конвективные поверхности нагрева котлоагрегатов
- Коллекторы и трубопроводы пара тепловых электростанций
- Корпуса арматуры энергетических установок из сталей 12Х1МФ, 15Х1М1Ф
- Технологические трубопроводы нефтехимических установок с рабочими температурами до 585 C
- Ремонтная сварка и наплавка изношенных элементов теплоэнергетического оборудования
Вопросы и ответы
Для каких марок сталей применяются электроды ЦЛ-39?
Электроды предназначены для сварки теплоустойчивых низколегированных сталей перлитного класса типа 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и их аналогов, работающих при температурах до 585 C.
Требуется ли термообработка после сварки электродами ЦЛ-39?
Да, сварные соединения подвергают высокому отпуску при 710–750 C для снятия остаточных напряжений и обеспечения жаропрочных свойств металла шва.
На каком токе выполняют сварку электродами ЦЛ-39?
Сварку ведут на постоянном токе обратной полярности или переменном токе. Сила тока выбирается по диаметру электрода: 80–110 А для 3,0 мм, 120–160 А для 4,0 мм, 170–220 А для 5,0 мм.
Нужна ли прокалка электродов перед сваркой?
Да, электроды прокаливают при 350 C в течение 1 часа для удаления влаги из покрытия и предотвращения пористости и водородного растрескивания шва.
