Наплавочные электроды 15Г4С: состав, свойства и область применения
Наплавочные электроды марки 15Г4С — это легированные электроды с рутилово-карбонатным покрытием, предназначенные для ручной дуговой наплавки износостойкого слоя на детали из углеродистых и низколегированных сталей. Наплавленный металл типа 15Г4С содержит 0,12–0,18 % углерода, 3,5–4,5 % марганца и 0,6–1,0 % кремния, что обеспечивает структуру мартенсита с остаточным аустенитом и высокую стойкость к абразивному изнашиванию при умеренных ударных нагрузках.
Технические характеристики наплавленного слоя
Электроды 15Г4С применяются для восстановления и упрочнения быстроизнашивающихся поверхностей горно-обогатительного, дробильно-размольного и строительно-дорожного оборудования. Наплавка выполняется на постоянном токе обратной полярности или переменном токе. Твёрдость наплавленного металла в состоянии после наплавки составляет 40–48 HRC, что соответствует 380–450 HB. При легировании марганцем достигается высокая наклёпываемость поверхности: в процессе эксплуатации твёрдость рабочего слоя возрастает до 50–55 HRC за счёт деформационного упрочнения.
Коэффициент наплавки электродов 15Г4С — 9,5–11,0 г/(Ач), расход на 1 кг наплавленного металла — 1,25–1,35 кг. Наплавку ведут на токе 140–220 А в зависимости от диаметра электрода. Предварительный подогрев деталей из среднеуглеродистых и легированных сталей рекомендуется до 200–300 C для предотвращения образования холодных трещин в зоне термического влияния.
Химический состав и механические свойства
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Углерод, C | 0,12–0,18 % | Твёрдость | 40–48 HRC | ГОСТ 9013 |
| Марганец, Mn | 3,5–4,5 % | Предел прочности | 900 МПа | ГОСТ 1497 |
| Кремний, Si | 0,6–1,0 % | Ударная вязкость | 25 Дж/см | ГОСТ 9454 |
| Сера, S | 0,030 % | Ток наплавки | 140–220 А | Режимная карта |
| Фосфор, P | 0,035 % | Диаметр электрода | 3,0–5,0 мм | ГОСТ 9466 |
Область применения
Электроды 15Г4С используются для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного износа с умеренными ударными нагрузками:
- зубья и ковши экскаваторов, скребки и ножи бульдозеров;
- била и молотки дробилок ударного действия, броня конусных дробилок;
- шнеки и корпуса шнековых конвейеров, лопатки смесителей;
- зубчатые венцы и бандажи мельниц, рабочие органы питателей;
- детали грейферов, ковшовых элеваторов и драг;
- направляющие и уплотнительные поверхности запорной арматуры.
Технология наплавки
Перед наплавкой поверхность детали зачищают до металлического блеска, удаляют масляные загрязнения и следы коррозии. Наплавку ведут короткими валиками с перекрытием 30–40 % ширины предыдущего прохода. Для многослойной наплавки каждый последующий слой наносят после остывания предыдущего до 150–200 C. Толщина наплавленного слоя за один проход — 2–4 мм, максимальная суммарная толщина — до 12 мм без потери эксплуатационных свойств.
При наплавке деталей из сталей 40Х, 45, 65Г рекомендуется предварительный подогрев до 250–300 C и замедленное охлаждение под слоем асбеста или термоодеялом. Это снижает риск образования трещин в переходной зоне. Обработка наплавленного слоя возможна только абразивным инструментом, так как твёрдость 40–48 HRC исключает лезвийную обработку.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость наплавленного металла электродами 15Г4С?
Твёрдость в состоянии после наплавки — 40–48 HRC (380–450 HB). В процессе эксплуатации за счёт наклёпа твёрдость рабочей поверхности возрастает до 50–55 HRC.
На каком токе выполняется наплавка электродами 15Г4С?
Наплавку ведут на постоянном токе обратной полярности или переменном токе силой 140–220 А в зависимости от диаметра электрода: для 3,0 мм — 140–170 А, для 4,0 мм — 170–200 А, для 5,0 мм — 200–220 А.
Требуется ли предварительный подогрев при наплавке?
При наплавке на углеродистые стали с содержанием углерода до 0,3 % подогрев не обязателен. Для сталей 40Х, 45, 65Г и аналогичных рекомендуется подогрев до 250–300 C с последующим замедленным охлаждением.
Какой максимальный слой можно наплавить электродами 15Г4С?
За один проход наплавляется 2–4 мм. Суммарная толщина многослойной наплавки — до 12 мм. При большей толщине возрастает риск отслоения и растрескивания.
