Электроды для сварки углеродистых сталей ЦУ-5: характеристики, режимы и области применения
Электроды ЦУ-5 — покрытые плавящиеся электроды с рутил-карбонатным покрытием, предназначенные для ручной дуговой сварки углеродистых сталей марок Ст3, 10, 20, 20К, 15ГС, 16ГС, а также конструкций из низколегированных сталей с пределом прочности до 490 МПа. Марка ЦУ-5 разработана для сварки ответственных металлоконструкций, работающих при знакопеременных и динамических нагрузках, включая сосуды давления и элементы крановых металлоконструкций.
Технические характеристики и состав покрытия
Стержень электрода ЦУ-5 изготовлен из низкоуглеродистой сварочной проволоки Св-08А или Св-08ГА по ГОСТ 2246. Покрытие — рутил-карбонатное с добавлением ферросплавов и газошлакообразующих компонентов. Такая рецептура обеспечивает стабильное горение дуги на переменном и постоянном токе, умеренное разбрызгивание и лёгкую отделимость шлаковой корки. Коэффициент наплавки составляет 8,5–9,5 г/(Ач), расход электродов на 1 кг наплавленного металла — 1,6–1,7 кг.
Наплавленный металл имеет феррито-перлитную структуру с содержанием углерода не более 0,10 %, серы — не более 0,030 %, фосфора — не более 0,035 %. Такое сочетание гарантирует стойкость шва к образованию горячих трещин и хрупких закалочных структур в зоне термического влияния.
| Диаметр, мм | Ток сварки, А | Предел прочности, МПа | Ударная вязкость, Дж/см | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 2,5 | 60–90 | 460 | 130 | 22 |
| 3,0 | 90–130 | 460 | 130 | 22 |
| 4,0 | 140–190 | 460 | 120 | 20 |
| 5,0 | 190–250 | 460 | 120 | 20 |
Режимы сварки и подготовка электродов
Сварку электродами ЦУ-5 выполняют на постоянном токе обратной полярности или переменном токе. Перед применением электроды прокаливают при температуре 180–200 C в течение 40–60 минут для удаления влаги из покрытия. Прокалка снижает вероятность образования пор в наплавленном металле при сварке ответственных швов.
Пространственное положение шва — нижнее, горизонтальное на вертикальной плоскости, вертикальное. Для корневых проходов при сварке стыковых соединений с разделкой кромок применяют электроды диаметром 2,5–3,0 мм с минимальным током для предотвращения прожогов. Заполняющие и облицовочные проходы выполняют электродами 4,0–5,0 мм.
Области применения
- Металлоконструкции мостовых и козловых кранов, работающих при циклических нагрузках.
- Сосуды и аппараты, работающие под давлением до 1,6 МПа при температуре стенки от –40 C до +200 C.
- Трубопроводы технологического пара и горячей воды с рабочим давлением до 2,5 МПа.
- Резервуары для хранения нефтепродуктов и технической воды.
- Опорные рамы и основания прокатного и кузнечно-прессового оборудования.
- Строительные металлоконструкции промышленных зданий и эстакад.
Нормативная база и аналоги
Электроды ЦУ-5 соответствуют требованиям ГОСТ 9466 (классификация, размеры, общие технические условия) и ГОСТ 9467 (тип Э46 по механическим свойствам наплавленного металла). Тип покрытия — рутил-карбонатный, группа по ГОСТ 9466 — Э46-Б20. Аналогами среди зарубежных марок являются электроды AWS A5.1 E6013 с улучшенными характеристиками ударной вязкости.
Вопросы и ответы
Можно ли сваривать электродами ЦУ-5 низколегированные стали 09Г2С?
Да, электроды ЦУ-5 допускают сварку сталей 09Г2С, 15ГС, 16ГС при толщине до 20 мм без предварительного подогрева. Для толщин свыше 20 мм рекомендуется подогрев до 100–150 C для предотвращения холодных трещин в зоне термического влияния.
Какой ток использовать для электрода диаметром 4,0 мм?
Для диаметра 4,0 мм рекомендуемый сварочный ток составляет 140–190 А на постоянном токе обратной полярности. При сварке на переменном токе значение увеличивают на 10–15 % для стабильного горения дуги.
Требуется ли прокалка электродов ЦУ-5 перед сваркой?
Прокалка при 180–200 C в течение 40–60 минут обязательна, если электроды хранились во влажной среде или упаковка была нарушена. Влажное покрытие приводит к пористости шва и водородному растрескиванию.
Какое пространственное положение шва допускают электроды ЦУ-5?
Электроды ЦУ-5 обеспечивают качественный шов в нижнем, горизонтальном на вертикальной плоскости и вертикальном положениях. Сварка в потолочном положении возможна электродами диаметром 2,5–3,0 мм с пониженным током.
