Сварочные электроды УОНИ-13-55С: состав, свойства и применение
Электроды УОНИ-13-55С — разновидность сварочных материалов с основным видом покрытия, предназначенная для ответственных сварных соединений из низколегированных и углеродистых сталей. Индекс «С» в маркировке указывает на повышенное содержание кремния в наплавленном металле, что обеспечивает улучшенное раскисление сварочной ванны и формирование плотной мелкозернистой структуры шва. По сравнению с базовой маркой УОНИ-13/55, модификация «С» демонстрирует более стабильное горение дуги на малых токах и сниженную склонность к образованию пор при сварке по окалине или увлажненной поверхности.
Технологические характеристики
Покрытие электродов УОНИ-13-55С относится к основному (фтористо-кальциевому) типу. В состав обмазки входят мрамор, плавиковый шпат, ферросплавы и силикаты, которые формируют шлаковую систему с низким содержанием водорода в атмосфере дуги. Это позволяет получать наплавленный металл с содержанием диффузионного водорода не более 5 мл/100 г, что критично для предотвращения холодных трещин в высокожестких узлах.
Сварка выполняется на постоянном токе обратной полярности (DC+). Рекомендуемый диапазон токов для электродов диаметром 3 мм — 80–120 А, для 4 мм — 120–170 А. Длина дуги должна поддерживаться минимальной (2–3 мм), так как основное покрытие чувствительно к удлинению дуги — это вызывает азотирование шва и снижение пластических свойств. Прокалка перед использованием обязательна: 350–400 C в течение 1 часа, после чего электроды хранятся в термопенале при температуре не ниже 100 C.
Механические свойства наплавленного металла
Металл шва, сформированный электродами УОНИ-13-55С, характеризуется повышенным содержанием кремния (0,6–1,0 %), что обеспечивает высокую жидкотекучесть и хорошее заполнение разделки. При этом прочностные характеристики соответствуют классу прочности 55 кгс/мм:
- Временное сопротивление разрыву — 540–590 МПа;
- Предел текучести — не менее 440 МПа;
- Относительное удлинение — 22–28 %;
- Ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 34 Дж/см;
- Угол загиба — не менее 120.
Благодаря низкому содержанию серы и фосфора (менее 0,03 % каждого) наплавленный металл устойчив к горячим трещинам при многопроходной сварке толстостенных элементов.
Области применения
Электроды УОНИ-13-55С применяются при монтаже и ремонте конструкций, работающих при низких климатических температурах и динамических нагрузках. Основные сферы использования:
- Сварка корпусных конструкций мостовых кранов и грузоподъемного оборудования;
- Монтаж технологических трубопроводов из сталей 09Г2С, 16ГС, 20ЮЧ, работающих при температуре до –70 C;
- Изготовление резервуаров и сосудов, работающих под давлением, по ГОСТ 5264 и ГОСТ 14771;
- Сварка элементов металлоконструкций в судостроении и вагоностроении;
- Ремонтные работы на объектах нефтегазового комплекса, включая обвязку насосных агрегатов.
Марка эффективна при сварке корневых проходов на трубах с толщиной стенки до 20 мм, а также при наложении заполняющих и облицовочных слоев в потолочном и вертикальном положениях. Для сварки неповоротных стыков трубопроводов рекомендуется применять электроды диаметром 2,5–3 мм с предварительным подогревом до 100–150 C при толщине металла свыше 16 мм.
Сравнение с базовой маркой УОНИ-13/55
| Параметр | УОНИ-13/55 | УОНИ-13-55С | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Si в наплавленном металле, % | 0,3–0,5 | 0,6–1,0 | Спектральный анализ | ГОСТ 9467 |
| Временное сопротивление, МПа | 540–570 | 540–590 | Растяжение | ГОСТ 6996 |
| Ударная вязкость при –40 C, Дж/см | 30–40 | 34–45 | Испытание на ударный изгиб | ГОСТ 9454 |
| Склонность к порам при сварке по окалине | Умеренная | Пониженная | Технологическая проба | ТУ 1272-002 |
Особенности сварки и ограничения
Электроды УОНИ-13-55С требуют тщательной подготовки кромок: зачистка до металлического блеска на ширину 20 мм от оси шва, удаление масла, ржавчины и влаги. Сварка выполняется короткой дугой с поперечными колебаниями амплитудой не более 2–3 диаметров электрода. При сварке корневого шва рекомендуется применять обратноступенчатый метод для снижения остаточных напряжений.
Ограничением марки является невозможность сварки на переменном токе — покрытие не содержит стабилизирующих компонентов, и дуга будет неустойчивой. Также не рекомендуется использовать электроды для сварки высокоуглеродистых сталей с содержанием углерода более 0,35 %, так как это может привести к закалочным структурам в зоне термического влияния.
Вопросы и ответы
Чем отличаются электроды УОНИ-13-55С от УОНИ-13/55?
Основное отличие — повышенное содержание кремния в наплавленном металле (0,6–1,0 % против 0,3–0,5 %). Это улучшает раскисление сварочной ванны, снижает риск пор при сварке по загрязненной поверхности и повышает жидкотекучесть шва. Прочностные характеристики обеих марок соответствуют классу 55 кгс/мм.
При какой температуре прокаливаются электроды УОНИ-13-55С?
Прокалка выполняется при температуре 350–400 C в течение 1 часа. После прокалки электроды необходимо хранить в термопенале при температуре не ниже 100 C. Повторная прокалка допускается не более двух раз.
Можно ли варить электродами УОНИ-13-55С на переменном токе?
Нет, марка предназначена только для сварки на постоянном токе обратной полярности (DC+). Основное покрытие не содержит стабилизирующих элементов, поэтому на переменном токе дуга будет неустойчивой, что приведет к дефектам шва.
Какие стали можно сваривать электродами УОНИ-13-55С?
Марка применяется для сварки низколегированных сталей типа 09Г2С, 16ГС, 17Г1С, 10Г2С1, а также углеродистых сталей марок 20, 25, 30. Не рекомендуется использовать для высокоуглеродистых сталей с содержанием углерода более 0,35 %.
