Сварочные электроды УОНИ-13-45А: состав, свойства и применение
Электроды марки УОНИ-13-45А — это сварочные материалы с основным видом покрытия, предназначенные для ручной дуговой сварки (РДС) ответственных металлоконструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Индекс «А» в обозначении указывает на повышенные пластические характеристики наплавленного металла, что достигается за счет снижения содержания примесей в покрытии. Качество шва соответствует требованиям к изделиям, работающим при динамических и знакопеременных нагрузках.
Технологические особенности покрытия
Покрытие электродов УОНИ-13-45А относится к основному типу (CaCO + CaF). В процессе сварки оно формирует шлаковую систему с низким содержанием оксидов железа и обеспечивает эффективное раскисление сварочной ванны. Это позволяет получать наплавленный металл с содержанием серы и фосфора не более 0,030% и 0,035% соответственно. Сварка выполняется на постоянном токе обратной полярности (DC+), что критично для стабильности горения дуги и формирования шва.
Перед применением электроды требуют прокалки при температуре 300–350 C в течение 1 часа. Допустимая влажность покрытия — не более 0,5%, иначе возрастает риск образования пор в шве. Сварку рекомендуется вести короткой дугой с минимальным поперечным колебанием электрода.
Механические свойства наплавленного металла
Наплавленный металл, полученный электродами УОНИ-13-45А, характеризуется стабильными прочностными показателями, что подтверждает пригодность материала для нагруженных узлов:
- временное сопротивление разрыву — 450–540 МПа;
- предел текучести — не менее 390 МПа;
- относительное удлинение — не менее 22%;
- ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 34 Дж/см;
- угол загиба — не менее 120.
Стабильность ударной вязкости при отрицательных температурах делает электроды пригодными для эксплуатации конструкций в условиях холодного климата, включая регионы с температурой до –60 C.
Химический состав наплавленного металла
Состав наплавленного металла соответствует требованиям к низколегированным швам с ферритно-перлитной структурой. Содержание легирующих элементов контролируется в узких пределах:
| Элемент | Содержание, % | Влияние на свойства | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| C | 0,10 | Обеспечение пластичности | Спектральный анализ | ГОСТ 9466-75 |
| Si | 0,20–0,45 | Раскисление и прочность | Химический анализ | ГОСТ 9467-75 |
| Mn | 0,60–1,20 | Повышение прочности | Спектральный анализ | ГОСТ 9467-75 |
| S | 0,030 | Снижение горячих трещин | Химический анализ | ГОСТ 9467-75 |
| P | 0,035 | Предотвращение хладноломкости | Химический анализ | ГОСТ 9467-75 |
Пространственные положения и режимы сварки
Электроды УОНИ-13-45А допускают сварку во всех пространственных положениях, кроме вертикального шва «сверху вниз». Нижнее положение обеспечивает максимальную производительность, а потолочное требует снижения тока на 15–20%. Рекомендуемые режимы для различных диаметров:
- диаметр 3,0 мм — ток 80–110 А, применяется для тонкостенных узлов и корневых проходов;
- диаметр 4,0 мм — ток 120–160 А, основной размер для монтажной сварки;
- диаметр 5,0 мм — ток 170–210 А, используется для толстостенных конструкций и заполняющих слоев.
Напряжение дуги поддерживается в диапазоне 22–28 В. Производительность наплавки составляет 1,6–2,2 кг/ч в зависимости от диаметра и пространственного положения.
Промышленное применение
Электроды УОНИ-13-45А востребованы при изготовлении и ремонте оборудования, работающего под давлением, а также несущих элементов строительных и транспортных сооружений. Основные области использования:
- сварка корпусов и днищ сосудов, работающих под давлением до 2,5 МПа;
- монтаж трубопроводов тепловых сетей и технологических линий;
- изготовление металлоконструкций мостовых кранов и подкрановых путей;
- ремонт корпусов насосного и компрессорного оборудования;
- сварка элементов гидротехнических сооружений и затворов.
Благодаря низкому содержанию диффузионного водорода в наплавленном металле (менее 5 мл/100 г), электроды пригодны для сварки высокопрочных низколегированных сталей без предварительного подогрева при толщине до 30 мм. При сварке толстостенных узлов из сталей с углеродным эквивалентом выше 0,45% требуется подогрев до 150–200 C.
Вопросы и ответы
Чем отличаются электроды УОНИ-13-45А от УОНИ-13-55?
УОНИ-13-45А обеспечивают более высокую пластичность и ударную вязкость при отрицательных температурах, но имеют меньшее временное сопротивление разрыву (450–540 МПа против 590 МПа у УОНИ-13-55). Выбор марки определяется требуемым классом прочности сварного соединения.
Можно ли варить электродами УОНИ-13-45А на переменном токе?
Нет, покрытие основного типа не обеспечивает стабильного горения дуги на переменном токе. Требуется источник постоянного тока с обратной полярностью (DC+). Использование переменного тока приводит к неустойчивой дуге и дефектам шва.
Какая температура прокалки требуется перед сваркой?
Электроды прокаливают при 300–350 C в течение 60 минут. После прокалки их хранят в термопенале при температуре 50–100 C. Повторная прокалка допускается не более двух раз.
Для каких сталей подходят электроды УОНИ-13-45А?
Электроды предназначены для сварки низкоуглеродистых сталей типа Ст3, 09Г2С, 10Г2С1, а также сталей с пределом прочности до 490 МПа. Они обеспечивают равнопрочность шва основному металлу при толщине до 40 мм.
