Сварочные электроды УОНИ-13-55У: состав, свойства и применение
Электроды УОНИ-13-55У — это электроды с основным видом покрытия, предназначенные для ручной дуговой сварки (РДС) ответственных конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Индекс «У» в маркировке указывает на назначение для сварки углеродистых сталей, а цифра «55» гарантирует временное сопротивление разрыву наплавленного металла не менее 55 кгс/мм (540 МПа). Покрытие УОНИ-13 относится к ильменитово-фтористо-кальциевой группе, что обеспечивает стабильное горение дуги на постоянном токе обратной полярности (DC+).
Металлургические особенности и структура наплавленного металла
Покрытие УОНИ-13-55У содержит плавиковый шпат (CaF) и мрамор (CaCO), которые формируют шлаковую систему с низким содержанием кислорода и водорода в сварочной ванне. Это обеспечивает раскисление металла и удаление серы и фосфора, что критически важно для предотвращения горячих трещин. Наплавленный металл имеет ферритно-перлитную структуру с содержанием феррита по ГОСТ 5639 в пределах 8–9 баллов, что обеспечивает высокую ударную вязкость при отрицательных температурах.
Коэффициент наплавки составляет 9,5–10 г/Ач, а расход электродов на 1 кг наплавленного металла — около 1,7 кг. Разбрызгивание минимально благодаря короткой дуге и стабильному переносу капель. Шлаковая корка отделяется легко, что сокращает время на зачистку швов между проходами.
Технические характеристики и режимы сварки
Сварка выполняется на постоянном токе обратной полярности. Рекомендуемые режимы зависят от диаметра электрода и пространственного положения. Для диаметра 3 мм оптимальный ток — 80–110 А, для 4 мм — 120–160 А, для 5 мм — 170–210 А. Напряжение дуги поддерживается в диапазоне 22–28 В. Сварка возможна во всех пространственных положениях, кроме потолочного для диаметров свыше 4 мм.
Перед использованием электроды требуют прокалки при температуре 350–400 C в течение 1 часа. Это обязательное условие для удаления гигроскопичной влаги из покрытия, которая может вызвать пористость шва. Хранение после прокалки — в сушильных шкафах при 50–100 C не более 3 суток.
| Диаметр, мм | Ток сварки, А | Напряжение дуги, В | Производительность, кг/ч | Положение сварки |
|---|---|---|---|---|
| 2,5 | 60–90 | 20–24 | 0,8–1,1 | Все, кроме потолочного |
| 3,0 | 80–110 | 22–26 | 1,2–1,6 | Все |
| 4,0 | 120–160 | 24–28 | 1,8–2,4 | Все, кроме потолочного |
| 5,0 | 170–210 | 26–30 | 2,8–3,5 | Нижнее, горизонтальное |
Механические свойства и стандарты
Наплавленный металл УОНИ-13-55У характеризуется следующими показателями: временное сопротивление разрыву — 540–590 МПа, предел текучести — 390–440 МПа, относительное удлинение — 22–28%, ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 34 Дж/см. Твердость наплавленного металла составляет 160–200 HB, что обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием.
Электроды соответствуют требованиям ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75, тип электрода — Э50А. Допускается сварка сталей марок 09Г2С, 10Г2С1, 17Г1С, 20, Ст3сп, Ст3пс, а также низколегированных сталей с пределом текучести до 355 МПа.
Применение в промышленности
УОНИ-13-55У применяются при монтаже и ремонте оборудования, работающего под давлением и при низких температурах. Основные области использования:
- Сварка корпусов сосудов и аппаратов в химическом и нефтегазовом машиностроении
- Монтаж трубопроводов тепловых сетей и котельных установок
- Изготовление металлоконструкций мостов, кранов и строительных ферм
- Сварка резервуаров для хранения нефтепродуктов и сжиженных газов
- Ремонтные работы на судах и плавучих сооружениях
- Сварка элементов гидротехнических сооружений и насосных станций
Благодаря низкому содержанию диффузионного водорода (менее 5 мл/100 г наплавленного металла), электроды пригодны для сварки высокопрочных низколегированных сталей без предварительного подогрева при толщине до 20 мм. При сварке толстостенных конструкций рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C для снижения остаточных напряжений.
Вопросы и ответы
Чем УОНИ-13-55У отличается от УОНИ-13/45?
УОНИ-13-55У обеспечивает более высокие прочностные характеристики наплавленного металла: временное сопротивление разрыву не менее 540 МПа против 450 МПа у УОНИ-13/45. Это позволяет использовать электроды для сварки низколегированных сталей повышенной прочности.
Можно ли варить УОНИ-13-55У переменным током?
Нет, покрытие УОНИ-13-55У стабильно горит только на постоянном токе обратной полярности (DC+). При использовании переменного тока дуга нестабильна, возможны дефекты шва.
Какая прокалка требуется перед сваркой?
Электроды прокаливаются при температуре 350–400 C в течение 60 минут. После прокалки их необходимо использовать в течение 3 суток при хранении в сушильном шкафу при 50–100 C.
Для сварки каких сталей подходят УОНИ-13-55У?
Электроды предназначены для сварки низкоуглеродистых сталей (Ст3, 20) и низколегированных сталей с пределом текучести до 355 МПа, включая 09Г2С, 10Г2С1, 17Г1С.
