Наплавочные электроды ЦНИИН-4 в Минске

Наплавочные электроды ЦНИИН-4: состав, свойства и применение

Электроды ЦНИИН-4 — специализированный тип сварочных материалов для дуговой наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа и умеренных ударных нагрузок. Стержень выполнен из низкоуглеродистой проволоки Св-08, на которую нанесено покрытие рутилово-фтористое с добавлением графита, феррохрома и легирующих компонентов. Наплавленный металл формирует структуру легированного чугуна с высокой концентрацией карбидов хрома, что обеспечивает исключительную стойкость к истиранию.

Химический состав и структура наплавленного металла

Химический состав наплавки электродами ЦНИИН-4 характеризуется повышенным содержанием углерода (3,2–4,5%) и хрома (22–30%). Такое сочетание обеспечивает формирование первичных карбидов CrC, равномерно распределённых в металлической основе. Дополнительно в состав вводятся кремний и марганец для раскисления сварочной ванны и стабилизации процесса горения дуги.

Твёрдость наплавленного слоя в состоянии после сварки составляет 54–60 HRC. При этом структура сохраняет определённую вязкость за счёт аустенитно-карбидной составляющей, что позволяет эксплуатировать детали при знакопеременных нагрузках без сколов и отслоений.

Технологические параметры наплавки

Наплавка электродами ЦНИИН-4 выполняется на постоянном токе обратной полярности (DC+). Рекомендуемый режим зависит от диаметра электрода и толщины наплавляемого слоя. Оптимальная сила тока для электродов диаметром 4 мм — 140–180 А, для диаметра 5 мм — 180–220 А. Напряжение дуги поддерживается в диапазоне 22–28 В.

Перед наплавкой поверхность детали необходимо очистить от загрязнений, окалины и следов масла. Для ответственных соединений рекомендуется предварительный подогрев до 150–250 C, особенно при наплавке на высокоуглеродистые и легированные стали, склонные к образованию трещин. Наплавку ведут короткими участками с перерывами для охлаждения, что предотвращает перегрев и снижает риск образования горячих трещин.

Промышленное применение

Электроды ЦНИИН-4 востребованы в горнодобывающей, цементной и металлургической отраслях для восстановления и упрочнения деталей, подверженных интенсивному абразивному изнашиванию. Основные области применения:

• восстановление зубьев ковшей экскаваторов и драглайнов;
• наплавка рабочих органов дробилок щёкового и конусного типа;
• упрочнение лопастей смесителей и шнеков бетоносмесительных установок;
• ремонт корпусов грунтовых насосов и рабочих колёс;
• наплавка ножей струговых установок в угольных шахтах;
• восстановление деталей ковшей роторных экскаваторов.

Ограничением применения является низкая стойкость к сильным ударным нагрузкам и работе при повышенных температурах (выше 300 C). Для условий интенсивного удара целесообразно применять электроды с более пластичной матрицей, например ЦНИИН-5 или Т-590.

Сравнение с альтернативными марками

Условия эксплуатации наплавленных деталей

Детали, наплавленные электродами ЦНИИН-4, эффективно работают при температурах от –40 до +250 C. При более высоких температурах происходит разупрочнение карбидной фазы и снижение твёрдости. Наплавленный слой толщиной 3–6 мм обеспечивает оптимальный баланс между износостойкостью и сопротивлением растрескиванию при циклических нагрузках.

Для достижения максимальной износостойкости наплавленную поверхность можно подвергать механической обработке только шлифованием с применением абразивных кругов на эльборовой или алмазной связке. Токарная обработка резцами из твёрдых сплавов возможна лишь при снятии тонкой стружки на пониженных режимах резания.

Вопросы и ответы