Наплавочные электроды ЦН-6Л: состав, свойства и применение
Наплавочные электроды ЦН-6Л — это специализированные расходные материалы для дуговой наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа и умеренных ударных нагрузок. Стержень электрода изготовлен из низкоуглеродистой проволоки Св-08, а покрытие — рутилово-фтористое, обеспечивающее стабильное горение дуги на переменном и постоянном токе. Наплавленный металл относится к высокохромистому чугуну ледебуритного класса, что определяет его исключительную твердость и износостойкость.
Химический состав и структура наплавленного металла
Химический состав наплавки электродов ЦН-6Л формирует карбидную структуру, устойчивую к абразивному воздействию. Основные легирующие элементы — хром и углерод — обеспечивают образование первичных карбидов хрома типа (Cr,Fe)C, равномерно распределенных в металлической основе. Содержание углерода находится в пределах 3,0–4,0 %, хрома — 25,0–31,0 %. Дополнительно в состав вводятся кремний и марганец для раскисления ванны и повышения плотности наплавки.
Твердость наплавленного металла в состоянии после наплавки без термообработки составляет 51–60 HRC. Структура — карбиды в аустенитно-мартенситной матрице, что обеспечивает сочетание высокой твердости с определенной вязкостью, предотвращающей сколы при ударно-абразивном воздействии.
Технологические параметры наплавки
Электроды ЦН-6Л предназначены для наплавки на постоянном токе обратной полярности (DC+). Рекомендуемый сварочный ток для электродов диаметром 5 мм — 180–220 А, для диаметра 6 мм — 220–280 А. Наплавку следует выполнять короткой дугой с предварительным подогревом изделия до 150–250 C для ответственных деталей, работающих при значительных механических нагрузках. Охлаждение после наплавки — замедленное, в термостате или под слоем теплоизоляционного материала, для предотвращения образования трещин в зоне сплавления.
Наплавку рекомендуется производить в 2–3 слоя без промежуточного охлаждения ниже 150 C. Максимальная толщина наплавленного слоя ограничена 8–10 мм из-за склонности к отслаиванию при превышении допустимых напряжений в зоне сплавления с основным металлом.
Применение электродов ЦН-6Л
Основное назначение электродов ЦН-6Л — восстановление и упрочнение деталей горнодобывающего, цементного и строительного оборудования, подверженных интенсивному абразивному износу:
- ковши экскаваторов и драглайнов, работающие на вскрышных породах;
- зубья ковшей и режущие кромки землеройной техники;
- била и молотки дробилок ударного действия;
- футеровочные плиты мельниц и классификаторов;
- шнеки и корпуса бетоносмесителей, работающие с абразивными смесями;
- направляющие и рабочие органы прессов для брикетирования угля.
Электроды ЦН-6Л не предназначены для наплавки деталей, испытывающих значительные динамические нагрузки с изгибом, а также для работы при температурах выше 400 C, где возможно разупрочнение карбидной фазы.
Сравнительные характеристики наплавленного металла
| Параметр | ЦН-6Л | Т-590 | Т-620 | ОЗИ-3 |
|---|---|---|---|---|
| Твердость, HRC | 51–60 | 55–60 | 50–56 | 48–54 |
| Содержание Cr, % | 25–31 | 20–25 | 8–10 | 12–15 |
| Содержание C, % | 3,0–4,0 | 3,5–4,5 | 2,5–3,5 | 2,5–3,5 |
| Род тока | DC+ | AC/DC | AC/DC | AC/DC |
| Подогрев, C | 150–250 | 150–300 | 100–200 | 100–200 |
Условия эксплуатации наплавленных деталей
Детали, наплавленные электродами ЦН-6Л, эффективно работают при абразивном изнашивании с умеренными ударными нагрузками: в грунтах с содержанием кварца, рудных материалах, клинкере, коксе. Максимальная рабочая температура ограничена 350–400 C — при превышении происходит отпуск мартенситной составляющей и снижение твердости. Наплавленный слой не рекомендуется подвергать механической обработке резанием; при необходимости — только шлифованием абразивным инструментом.
При наплавке на высокоуглеродистые и легированные стали требуется предварительный подогрев до 250–300 C и последующее замедленное охлаждение для снижения риска образования холодных трещин в зоне термического влияния. Для деталей из низкоуглеродистых сталей подогрев может быть снижен до 100–150 C.
Вопросы и ответы
Какие диаметры электродов ЦН-6Л доступны?
Стандартный сортамент включает электроды диаметром 4, 5 и 6 мм. Наиболее востребованы диаметры 5 и 6 мм для наплавки крупногабаритных деталей горного оборудования. Длина стержня — 450 мм для всех диаметров.
Можно ли выполнять наплавку ЦН-6Л на переменном токе?
Электроды ЦН-6Л разработаны для работы на постоянном токе обратной полярности. Применение переменного тока приводит к нестабильному горению дуги и ухудшению формирования наплавленного валика. Для работы на переменном токе следует выбирать электроды типа Т-590.
Требуется ли предварительный подогрев перед наплавкой?
Для деталей из низкоуглеродистых сталей подогрев до 100–150 C рекомендуется для снижения скорости охлаждения и предотвращения трещин. При наплавке на среднеуглеродистые и легированные стали подогрев обязателен — до 250–300 C.
Какая максимальная толщина наплавленного слоя допустима?
Рекомендуемая толщина наплавки — 5–8 мм. Превышение 10 мм увеличивает риск отслаивания наплавленного металла из-за высоких внутренних напряжений, возникающих при кристаллизации ледебуритного чугуна.
