Обзорная характеристика электродов ЦЛ 11, их преимуществ и недостатков

Электроды ЦЛ-11: применение и технические характеристики
Если вам время от времени приходится иметь дело со сваркой нержавейки, то вы обязательно должны знать про электроды ЦЛ-11. Данные электроды популярны при сварке сплавов и стойких к коррозии марок стали.

Имея достойные технические характеристики, сварочные электроды ЦЛ-11 получили огромное применение, как в промышленности, так и в быту. Благодаря этим электродам обеспечивается получение прочного и стойкого к коррозии сварного шва. Именно о том, для чего применяются электроды данной марки, и какими техническими характеристиками они обладают, вы сможете узнать на сайте .

Основные особенности

Электроды по нержавейке ЦЛ-11 изготавливаются из холоднотянутой проволоки, материал которой – высоколегированная сталь СВ07Х19Н10Б. Значительное количество легирующих добавок призвано компенсировать тот объем аналогичных элементов, который подвергается выгоранию в основном металле при воздействии высоких температур.

Другие особенности:

• электроды имеют обмазку повышенной толщины (1,45
• тип покрытия стержня – основной (фтористо-кальциевый);
• изделия обеспечивают высокую устойчивость электродуги и минимальное разбрызгивание металла (до 5%);
• в силу особенностей материала покрытия (пористость и впитывание влаги) перед работами стержни обязательно прокаливаются в течение 1,5 часа при t 320–350 °C.

Сварка выполняется на максимально короткой дуге без применения поперечных колебательных движений стержня.

Технологические особенности

Для получения качественного шва, противостоящего коррозии и выдерживающего высокие температуры рабочей среды, важно придерживаться рекомендаций. Перед использованием ЦЛ-11 их нужно подготовить.

Изделия прокаливаются в термопечи в течение 60 минут при температуре +200 °С (усредненное значение, точное время и t указываются в приложенной инструкции или на упаковке).

Рекомендуем к прочтению Характеристики и эксплуатация неплавящихся электродов

Термическая обработка направлена на уменьшение влажности покрытия – ее показатели не должны превышать 0,5%. Непрокаленные стержни из-за присутствующей влаги не смогут обеспечить стабильную электрическую дугу.

Перед сваркой нужно убедиться в хорошем состоянии покрытия – на нем не допустимы трещины, расслоения и грязь. Такие изделия следует отбраковать.

ЦЛ-11 – характеристики

Электроды марки ЦЛ-11 позволяют варить детали во всех пространственных положениях за исключением вертикального сверху вниз.

• На 1 кг наплавленного металла приходится 1,7 кг расходного материала.
• Временное сопротивление разрыву – 539 МПа.
• Относительное удлинение составляет 22%.
• Значение ударной вязкости – 80 Дж/см².
• Коэффициент наплавки равен 11 г/Ач.

Нормативные требования, которые распространяются на электрод ЦЛ-11, – ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 10052-75.

Описание и сфера применения

Электроды представляют собой стержни из электропроводного материала, предназначенные для подачи напряжения к свариваемым элементам. Они изготавливаются из высоколегированной стали СВ08Х19Н10Б, необходимы для работы с ручной дуговой сваркой.

Используются в промышленности и для решения бытовых задач. При подаче напряжения к свариваемым деталям они образуют прочный шов, обладающий высокой стойкостью к коррозии.

Сварные стержни ЦЛ-11 имеют защитное покрытие класса Б. В нем содержится карбонат и химические компоненты с высоким процентом фтора. Покрытие должно быть гладким, без вздутий, пор и глубоких трещин.

Допускаются вмятины и задиры, соответствующие ГОСТ 9466-75. При кристаллизации расплавленного фтористо-кальциевого покрытия у соединения не образуется разрывов, неровностей и других дефектов.

ЦЛ-11 формируют швы, стойкие к воздействию азотной и фосфорной кислоты.

За счет такой особенности стержни используют при:

• сваривании конструктивных частей котельных агрегатов;
• наложении швов на трубопроводы с толстыми стенками;
• соединении элементов из нержавейки.

Их применяют в химической, космической, строительной и других промышленных отраслях.

С какими металлами выходит добиться лучших результатов

Стержни для сварки ЦЛ-11 используются для соединения тугоплавких металлов, нержавейки.

Лучший результат достигается при работе со следующими видами сталей:

• Х14Г14Н3Т – конструкционная криогенная;
• 1Х21Н5Т – обыкновенная коррозионно-стойкая;
• 09Х18Н12Т – конструкционная высоколегированная;
• 12Х18Н9Т – коррозионно-стойкая жаропрочная;
• 1Х16Н13Б – жаропрочная высоколегированная.

Электроды ЦЛ-11, применение которых допустимо в условиях температур до +600 °С, используют для металлов с высокими требованиями к качеству швов. Полученные соединения стойки к образованию горячих трещин, ржавчине, агрессивным температурным воздействиям (не ниже +500°С).

Рекомендуем к прочтению Состав покрытия электрода

Плюсы и минусы

Стержни ЦЛ-11 благодаря основному покрытию обладают рядом весомых преимуществ. Они обеспечивают стойкость горения дуги, равномерную плавку металла и его стабильный перенос в сварочную ванну.

К другим преимуществам относят:

• низкие показатели разбрызгивания – не более 5%;
• получение соединения с требуемыми механическими свойствами и химическим составом;
• формирование пластичного шва, устойчивого к механическим нагрузкам;
• небольшой расход – 1,7 кг на 1 кг наплавки;
• высокую производительность процесса;
• быстрое удаление шлака;
• минимальный объем выделяемых токсичных газов.

ЦЛ-11 не имеют существенных недостатков. К ним относят только периодическое залипание стержней. Однако чаще с таким явлением сталкиваются при неправильном выборе рабочих параметров оборудования. При точном их соблюдении число залипаний сокращается.

Химический состав наплавленного металла

Как видно из таблицы ниже, в составе получаемого металла шва присутствует ниобий. Металл способен образовывать сверхтвердые карбиды. Это позволяет получать высокопрочное соединение при сварке теплостойких и жаропрочных сталей. Также мы видим крайне низкое содержание в составе вредных примесей – фосфора и серы.

Углерод (С)	Марганец (Mn)	Кремний (Si)	Никель (Ni)
0,05–0,12%	1–2,5%	<1,3%	8–10,5%
Хром (Cr)	Ниобий (Nb)	Сера (S)	Фосфор (P)
18–22%	0,7–1,3%	0,01%	0,02%

Как варить нержавейку

Сваривание коррозионоустойчивых сталей – сложный процесс, требующий от мастера как теоретических знаний, так и навыков. При работе с нержавейкой необходимо соблюдать технологию сварки.

Описание процесса:

1. Будущее соединение прихватывается в нескольких местах для повышения устойчивости. При этом стержень держится под углом 45-60°.
2. Шов накладывается небольшими стежками. Действовать нужно аккуратно и быстро.
3. Полученной наплавке дается время для остывания естественным путем.

Изделие нельзя охлаждать принудительно. Кристаллизация должна происходить постепенно, в противном случае велики риски возникновения внутреннего напряжение в свариваемых деталях. Это снизит качество соединения.

Рекомендуемые значения силы тока

Инверторный аппарат дает возможность задать точные параметры сварки под тот или иной диаметр стержня и получить в результате ровный и качественный шов. Ниже приведены рекомендуемые (средние) значения величины тока с учетом диаметра электрода и пространственного положения сварки.

Диаметр электрода, мм	Нижнее положение	Верхнее положение	Потолочное положение
2	40… 55 А	30… 40	30… 40
2,5	55… 65 А	40… 50	40… 50
3	70… 90 А	50… 80	50… 80
4	130… 155 А	110… 130	110… 130
5	150… 180 А	120… 160	–

Лучшие производители

Отечественные заводы, выпускающие электроды, исчисляются десятками. Среди них есть крупные предприятия, изготовители класса «импорт» и небольшие компании, которые производят расходные материалы для собственных нужд.

Лучшие заводы:

1. «ЛЭЗ» («Лосиноостровский электродный завод»). Более 60 лет занимается изготовлением комплектующих для сварки, резки и пайки. Продукция реализуется на отечественные рынки и в страны СНГ. Компания выпускает большой ассортимент электродов, в том числе и стержни «ЛЭЗ» ЦЛ-11. Упаковка изделия производится в соответствии с европейскими стандартами качества.
2. «Пензаэлектрод». Его производственные мощи расположены в Пензе. Компания выпускает сварочные комплектующие, в т.ч и популярные марки электродов. Заказать сварочные стержни можно прямо со склада, что исключает приобретение контрафактной продукции.
3. «МежгосМетиз». Производит расходные материалы для сварки на итальянских и швейцарских линиях, там изготавливается более 100 марок электродов общего и специального назначения. Вся продукция сертифицирована.

К крупным зарубежным производителям относят белорусские , «Оливер», японские компании KOBE STEEL (бренд KOBELCO) и ESAB.

Электроды ЦЛ-11 – применение

Изделия повсеместно используются в различных отраслях промышленности – теплоэнергетике, машиностроении, судостроении, авиастроении, в нефтепереработке и нефтехимии, в пищевой индустрии и т. д. Укажем детальнее, исходя из марок свариваемых сталей.

• 12Х18Н9Т (коррозионностойкая жаропрочная). Электроды позволяют сваривать трубы, а также детали котлов и других емкостей, рассчитанных на рабочие среды с температурой до 600 °С, при наличии агрессивных сред – до 350 °С.
• 08Х18Н12Т (коррозионностойкая обыкновенная). Из сплава с помощью сварки изготавливают судовые корпусные элементы, трубы и трубную арматуру, рассчитанную на работу в условиях агрессивных сред (растворы солей, щелочей), бесшовные трубы для печей и для нефтеперегонки.
• 08Х18Н12Б (коррозионностойкая обыкновенная). Путем сварки изготавливаются узлы и детали корпусов машин, специальной и авиационной техники, а также детали высокой ударной вязкости, рассчитанные на работу в условиях низких температур (холодильное оборудование). Минимальная температура, при которой могут эксплуатироваться такие конструкции, -253 °С.
• 12Х18Н10Т (калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная). Получаемые путем сварки изделия стойки к воздействию щелочных и кислотных растворов, разбавленных растворов уксусной, фосфорной, азотной кислот. Узлы и элементы могут работать при температуре до 600 °С, при наличии агрессивных сред – до 350 °С. Это корпуса, трубы, коллекторы выхлопных систем, теплообменники, детали печного оборудования и многое другое.

Во всех перечисленных марках преобладающим легирующим элементом является хром (18%). Доля никеля составляет от 9 до 12%. Также в составе может присутствовать не более 1,5% титана (в маркировке буква Т) и до 1,3% ниобия (буква Б).

Общие сведения

Существует несколько марок электродов этого вида. Различие в основном заключается в составе материала стержня. Зато имеется много общего. Буква «Ц» в названии является начальной буквой в аббревиатуре «ЦНИИТМАШ». На этом производственном объединении впервые были разработаны электроды такого вида. Следующая буква «Л» относится к сфере применения, и означает, что такого рода расходные элементы используются для сварки сталей легированного характера. Также они могут применяться для соединения деталей из стали, в составе которых находится значительное содержание углерода.

Имеют основной вид покрытия, которое может быть толстым или даже очень толстым. Большинство марок дают возможность вести сварку в различных положениях, исключая ведение электрода вниз. Наиболее эффективной является работа на постоянном токе, с установленной обратной полярностью. Сварка на переменном токе к хорошим результатам не приводит, поэтому ее не применяют.

Наиболее известными производителями этого вида электродов являются «ЛЭЗ», «Электрод», «Судиславский завод». Все выпускаемые электроды соответствуют требованиям ГОСТа 10052-75. Как правило, на эту продукцию имеются сертификаты качества.

В обозначении марки присутствует название предприятия, где были выпущены электроды, например, электроды ЛЭЗ ЦЛ-11. Особо ценным является возможность сварки нержавеющих металлов, что не под силу многим другим видам электродов. При этом следует учитывать, что состав химических элементов электрода должен соответствовать аналогичным показателям основного материала.

К преимуществам электродов этого вида относится высокая производительность при сварке, низкая потеря на разбрызгивание раскаленного металла. Большой размерный ряд обеспечивает сварку деталей различной толщины. Чтобы уменьшить вероятность перегрева при процессе соединения деталей, электроды изготавливают не слишком длинными. Их диапазон составляет 200-350 миллиметров. Сварку следует осуществлять короткой длиной дуги.

К достоинствам относится:

1. Минимальная возможность образования трещин в шве.
2. Небольшое содержание в сварочной зоне кислорода и водорода, что способствует равномерному перемешиванию металлов детали и электрода, и образованию пластичного шва.
3. Стабильность горения дуги.
4. Основное покрытие гарантирует минимальную возможность окисления.
5. Невысокая токсичность, обеспечивающая безопасность сварщика.

Для образования качественного шва требуется предварительная зачистка соединяемых поверхностей от загрязнений и пятен, и дальнейшее обезжиривание. Перед началом сварки, чтобы убрать излишек влаги необходимо осуществлять прокаливание. Его время и температура для разных модификаций можно узнать из инструкции по эксплуатации.

Существует необходимость строго соблюдать режим сварки. Слишком высокое значение тока приведет к перегреву электрода, что будет способствовать нежелательным отклонениям от правильного протекания сварочного процесса.

Чтобы уменьшить вероятность слишком большой усадки, создающей внутри напряжения большой величины, приводящие к тому, что в шве начинают образоваться трещины, между заготовками следует выдерживать некоторый зазор. Это уменьшит негативное влияние усадки.

Какими электродами варить нержавейку переменным током

Варить нержавеющую сталь можно не только с использованием инвертора, то есть, на постоянном токе. Раньше, когда сварочные инверторы были в диковину, нержавейку варили с использованием трансформатором.

Для этих целей применялись такие отечественные электроды, как:

• ОЗЛ-14;
• Н-48;
• АНВ-36;
• ЭА-400;
• ОЗЛ-14А;
• ЦТ-50 и другие.

Из зарубежных марок электродов, которые пользуются большим спросом для сварки нержавейки, хотелось бы выделить продукцию компании ESAB.

Применяемые для сварки нержавейки электроды ОК 61.30 дают возможность получить идеальный сварной шов, а электроды ОК 63.20 варить тонкостенные трубы из нержавеющей стали.

Хранение

Электроды поставляются в термоусадочной пленке, препятствующей попаданию влаги. Но этих мер может оказаться недостаточно, если условия хранения будут неправильными. Чтобы изделия прослужили вам как можно дольше, следует держать их в помещении с небольшой влажностью. Температура, в которой они будут находиться, не должна быть ниже 15°С.

Отдельно стоит проследить за тем, чтобы на электроды не оказывалось механических воздействий. Повреждение покрытия может значительно снизить качества стержней.