Сварочные электроды УОНИ-13-55: состав, свойства и применение
Электроды УОНИ-13-55 — это электроды с основным видом покрытия, предназначенные для ручной дуговой сварки (РДС) ответственных конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Отличительная особенность марки — формирование металла шва с повышенными показателями пластичности и ударной вязкости, что достигается за счет раскисления сварочной ванны и низкого содержания диффузионного водорода в наплавленном металле.
Покрытие электродов УОНИ-13-55 относится к основному типу (карбонатно-флюоритовому). В состав обмазки входят мрамор, плавиковый шпат, ферросплавы и силикаты. При горении дуги образуется шлаковая система с низким окислительным потенциалом, что обеспечивает глубокое рафинирование металла от серы и фосфора. Сварка выполняется только на постоянном токе обратной полярности (DC+), поскольку покрытие не содержит стабилизирующих компонентов для работы на переменном напряжении.
Механические свойства наплавленного металла соответствуют классу прочности К-50: временное сопротивление разрыву составляет 540–590 МПа, предел текучести — не менее 390 МПа. Ударная вязкость KCU при температуре –40 C достигает 120–150 Дж/см, что позволяет эксплуатировать сварные соединения в условиях низких климатических температур и динамических нагрузок.
Технологические особенности сварки
Электроды УОНИ-13-55 требуют тщательной подготовки кромок и очистки поверхности от ржавчины, масла и влаги. Прокалка перед сваркой обязательна: режим — 350–400 C в течение 1 часа. Сварку ведут короткой дугой с минимальным поперечным перемещением электрода, поскольку удлиненная дуга способствует азотированию металла и потере легирующих элементов.
Склонность к образованию пор возрастает при наличии на поверхности следов окалины и органических загрязнений. Рекомендуемый угол наклона электрода — 10–20 от вертикали, сила тока подбирается в зависимости от диаметра стержня:
- диаметр 3,0 мм — ток 80–110 А;
- диаметр 4,0 мм — ток 110–160 А;
- диаметр 5,0 мм — ток 160–210 А;
- диаметр 6,0 мм — ток 210–280 А.
Пространственное положение при сварке — нижнее, а также вертикальное «на подъем» для соединений с толщиной металла до 12 мм. Потолочные швы выполнять не рекомендуется из-за повышенной жидкотекучести шлака.
Химический состав наплавленного металла
Металл шва, формируемый электродами УОНИ-13-55, характеризуется низким содержанием вредных примесей. Типичный состав наплавленного металла приведен в таблице.
| Элемент | Содержание, % | Влияние на свойства | Норма по ГОСТ 9467-75 | Типичное значение |
|---|---|---|---|---|
| C | 0,11 | Обеспечение прочности | 0,12 | 0,08 |
| Si | 0,20–0,45 | Раскисление, прочность | 0,50 | 0,30 |
| Mn | 0,60–1,20 | Повышение прочности | 1,20 | 0,90 |
| S | 0,025 | Снижение горячих трещин | 0,030 | 0,015 |
| P | 0,030 | Пластичность | 0,035 | 0,020 |
Области применения
Электроды УОНИ-13-55 применяются при изготовлении и монтаже металлоконструкций, работающих под давлением, при динамических и знакопеременных нагрузках. Основные сферы использования:
- сварка корпусных конструкций мостовых кранов и подкрановых путей;
- монтаж трубопроводов пара и горячей воды с температурой эксплуатации до 425 C;
- изготовление резервуаров и сосудов, работающих под давлением до 1,6 МПа;
- сварка элементов строительных металлоконструкций — колонн, ригелей, ферм;
- ремонтные работы на объектах нефтегазового комплекса и энергетического машиностроения.
Электроды УОНИ-13-55 пригодны для сварки сталей марок 09Г2С, 10Г2С1, 17Г1С, 20, 20К, а также для подварки дефектов в литых деталях из углеродистых сталей. Соединения, выполненные данной маркой, сохраняют работоспособность при температурах до –60 C, что подтверждено испытаниями на ударный изгиб.
Вопросы и ответы
Какие токи рекомендуются для электродов УОНИ-13-55 диаметром 4 мм?
Для стержня диаметром 4,0 мм оптимальный диапазон сварочного тока составляет 110–160 А при постоянном токе обратной полярности. Точное значение зависит от пространственного положения и толщины свариваемого металла.
Можно ли варить электродами УОНИ-13-55 на переменном токе?
Нет. Покрытие основного типа не содержит стабилизирующих компонентов, поэтому устойчивое горение дуги возможно только на постоянном токе обратной полярности (DC+).
Какая температура прокалки требуется перед сваркой?
Электроды прокаливают при температуре 350–400 C в течение 60 минут. Допускается двукратная прокалка, при этом суммарное время не должно превышать 3 часов.
Для каких сталей подходят электроды УОНИ-13-55?
Марка предназначена для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности до 590 МПа: 09Г2С, 17Г1С, 20, 20К, 10Г2С1. Также применяется для наплавки и подварки дефектов в углеродистых сталях.
