Все основные характеристики электродов УОНИ 13/55 которые нужно знать, чтобы не варить брак

Электроды УОНИ 13/55 хорошо известны сварщикам ввиду своих характеристик. Вы узнаете расшифровку марки, в каких условиях и для каких сталей применяются эти электроды и многое другое.

Характеристика электродов УОНИ-13/55

Качество УОНИ подтверждается многочисленными свидетельствами. Как марка расходного материала они освидетельствованы НАКС и РРР, что является показателем допуска к наиболее ответственным работам.

УОНИ характеризуется следующими показателями применимости и эффективности:

• состав обмазки – основного типа (или фтористо-кальциевые);
• коэффициент наплавки: удельное количество материала, переходящего в сварной шов, зависит от продолжительности сварки и величины электрического тока, составляет около 9,5 г/Ач (комплексная единица измерения);
• средний расход электродов на массу наплавленного металла в 1 кг – около 1700 г;
• Типовая марка стали, применяемая при производстве — Св-08А (ГОСТ 2246-70).

Целевое применение электрода

Сварочные электроды УОНИ 13/55 задействуются при РДС (ручная дуговая сварка). Наиболее выдающийся результат их «работы» – значительные пластичность и вязкость готового соединения, что положительно сказывается на прочности всего изделия.

Уже с первых месяцев производства они применялись в машиностроительной и судостроительной отраслях, в химической и нефтяной промышленности, при возведении зданий и сооружений (включая мостовые конструкции), при прокладывании трубопроводов.

Успешно сваривают этими электродами арматуру, трубы, резервуары, металлоконструкции, а также устраняют различные дефекты.

Главная ценность сварного соединения, созданного с УОНИ 13/55 — значительная эластичность: это позволяет изделию успешно функционировать под знакопеременными нагрузками, в условиях перепадов температур и в агрессивных средах.

Целевое назначение: сварка изделий с высокой и исключительной степенью ответственности из низко- и среднеуглеродистых, легированных и высоколегированных сталей.

География работы УОНИ – вплоть до резко-континентальных и северных условий (шов не разрушается до -50 °С). Значительное достоинство электродов – в качественной защите расплавленного металла, что позволяет варить практически под ветром.

Спектр соединяемых материалов

Марка УОНИ 13/55 рассчитана на создание изделий из сталей с низким и средним содержанием углерода и легирующих элементов, при высокой степени ответственности деталей. Так, отмечается успешный результат сварки таких материалов:

• Ст3, Ст3с;
• 10ХСНД, 10ХСН2Д;
• 09Г2;
• 10Г2С1Д-35;
• МС-1;
• 48КС.

Проверено также качество сварки дисперсно-упрочнённых материалов и поковок.

Полезная статья — Какие бывают виды сварки

Значение маркировки

Запись «УОНИ 13/55» — это историческое следствие процесса разработки. Сокращение раскрывается так: Универсальная Обмазка Научного Исследовательского Института № 13.

Число 13 – это порядковый номер учреждения, что в своё время и разработало эти электроды (30-е годы ХХ века).

Число 55 – обозначение состава защитной обмазки (основные легирующие элементы – сера, кремний, марганец и фосфор).

Интересно, что со временем оставили только одну «И», но даже сейчас встречаются оба варианта – они равнозначны.

Существует несколько вариантов состава обмазки:

• 13/45: из-за дополнительного количества молибдена и никеля в покрытии прочностные показатели шва несколько отличаются от значений у 55-тых, хорошо сваривают литьё и поковки;
• 13/65: позволяют варить в любом пространственном положении (без ограничения) для сталей с верм. сопротивлением σ_в=580-590 МПа;
• 13/85: специализированы для соединения высокопрочных материалов.

Любое исполнение рассчитано на ответственные изделия.

Электроды УОНИ-13/55 — технические характеристики

Возможности УОНИ 13/55 позволяют выполнять ими прочные и качественные соединения:

• технология сварки – РДС, положения электрода – все не включая «сверху вниз»;
• обмазка – основного рода, из фтористо-карбонатных соединений;
• оптимальный ток – постоянный с обратной полярностью (на экзаменах это часто становится проблемой, требуется ли переменный ток или все же постоянный);
• среднее напряжение – 22..27 В.

Интересно, что чем выше квалификация сварщика, тем лучше он отзывается об этой марке.

Величина тока

Рабочие характеристики электродов УОНИ 13/55 отличаются широтой диапазона рабочих параметров. Обычно чаще всего применяются такие соотношения электрического тока и толщины металлического прутка, см. ниже.

Геометрия изделия

УОНИ 13/55 в каждой своей партии производятся с заявленными характеристиками и в диаметре сварочного электрода между 2 и 5 мм, упаковываются в индивидуальные пачки с массой продукта от 1000 до 6500 г.

Сколько электродов в условном килограмме?

Среднестатистический объём отдельных изделий в 1000 грамм – полное следствие от диаметра прутка:

• 2,0 мм – около 98 штук;
• 2,5 мм – 54 шт.;
• 3,0 мм – 40 шт.;
• 4,0 мм – 15 шт.

Полезная статья — Холодная сварка что это

Металлургия и свойства материала

Сварочные электроды УОНИ 13/55 интересны благодаря своему химическому составу, именно из-за него они образуют качественные монолитные швы.

Из-за металлургии ванны, состава электордов и воздействия атмосферы, состава наплавленного (готового) металла шва будет отличаться.

Состав остывшего шва

Сварочные электроды УОНИ 13/55 обеспечивают следующий химических состав  сваренного металла:

• углерод (обозначение химического элемента – С): от 0,07%;
• марганец (Mn): от 1,34%;
• кремний (Si): от 0,5%;
• сера и фосфор (S и P соответственно): от 0,02% каждого.

Цифры обозначают массовую долю каждого чистого вещества в общей массе металла.

Состав отдельного прутка

Сварочный пруток в обмазке имеет в своём составе те же основные вещества, но в содержании до четверти процента выше – для компенсации окисления за время пребывания в состоянии расплава.

Свойства готового шва на механическом уровне

Сварочные электроды УОНИ-13/55 производят качественный сварной шов. Это оценивается рядом механических параметров материала:

• средний предел текучести – на уровне 410-430 мегапаскалей;
• максимальное значение предела прочности – до 550 МПа;
• наибольшее удлинение – не более 23%;
• сопротивление разрыву – около 55 кгс/мм2;
• максимальное значение ударной вязкости – 130 Дж/см2 (при температуре окружающей среды в 20 °С) или 80 Дж/м2 (при -40 °С).

Эти критерии будут больше полезны инженерным специалистам. Сварщикам в первую очередь это говорит о назначении для ответственных изделий и узлов.

Плюсы и минусы

Электроды УОНИ 13/55 полезны своими характеристиками, обеспечивающими глубокое проплавление металла и качественное сваривание кромок. Достоинства марки этими критериями не заканчиваются:

• небольшой процент водорода в шве: обеспечивает устойчивость к самогенерации трещин кристаллизационного типа и повышает гибкость металла;
• значительная металлургическая чистота: пропорции лигатуры позволяют ей равномерно связываться с кислородом, что в определённой степени защищает остаток от окисления;
• надёжное и прочное сварное соединение, имеющее значительные пределы ударной вязкости, пластичности и прочих механических свойств;
• приличная устойчивость сварочной дуги в почти любых условия, без искрения и разбрызгивания;
• питание электрической дуги допускается любым способом – выпрямителем, инвертором и другим подходящим источником питания постоянного тока;
• жидкая ванна быстро покрывается прозрачным шлаком, который одновременно закрывает ванну от атмосферы, оставляя в то же время доступ к обозрению процесса;
• универсальность в работе: допускается применение для целого спектра условий и режимов сварки;
• результат примечателен отсутствием объёмного выгорания основного металла и мелких подрезов;
• готовый шов хорошо очищается от затвердевшего шлака и имеет приятный товарный вид;
• количество образующегося шлака невелико, что особенно хорошо для потолочных швов.

Однако они имеют и определенные недостатки, не слишком критичные для добросовестных специалистов:

• необходимость в тщательной подготовке кромок и параметрах сварочного процесса, что отражается на себестоимости изделия;
• требуется предварительная прокалка всех электродов в индукционной печи;
• необходимость в полноценной обмазке для обеспечения постоянства существования дуги (покрытие для этого специально усиливается соединениями из химических элементов с низким потенциалом ионизации. Из-за этого обеспечивается не очень хороший поджег дуги в сравнении с рутиловыми электродами).

Однако при высокой культуре производства, точности и выдержанности технологического процесса общий уровень качества способен превзойти все ожидания.

Полезная информация — Таблица расхода электродов на 1 метр шва

Условия хранения

Хранение для сварочных расходных материалов – ключевое для обеспечения качества готового шва. Рекомендуется обратить внимание на следующие факторы:

• температура и относительная влажность окружающего воздуха – более 12..15 °С и менее 50% соответственно;
• следует избегать резких перепадов температуры и образования конденсата (вредно для обмазки, так как при наличии влаги в ней она выкрашивается или же в процессе сварки при недостаточной прокалке появляются поры);
• отсутствие прямого падения солнечных лучей на продукцию;
• закрытая упаковка, желательно герметичная (типовой формат – картонная коробка в полиэтиленовой плёнке или без неё), после снятия заводской упаковки следует хранить электроды в закрытом пластиковом или металлическом пенале;
• срок годности обычно не ограничивается, но сильно зависит от влажности и температуры воздуха.

Детальнее требования к хранению прописаны в ГОСТ на электроды и в сопутствующей документации к фактическому изделию.

Прокалка перед использованием

Все электроды нуждаются в термообработке (так называемая «прокалка») непосредственно до применения. Такая обработка выглядит как нагрев определённой продолжительности. Такая термообработка гарантирует заметное снижение влаги (кислород и водород) в защитной обмазке, что крайне благоприятно сказывается на шве.

Суть процесса:

• специальная нагревательная камера (обычно индукционного типа) предварительно нагревается до 260-270 °С;
• внутрь неё помещается партия штучных прутков (без упаковки);
• прутки прогреваются до 275-300°С – на это хватит как минимум 40-60 минут.

Детали отличаются для продукции каждого производителя, поэтому критически важно выдерживать предписанную технологию. Требования указываются на пачке с электродами в инструкции по применению, обычно они формируются в специальный раздел о прокалке.

Прокалка производится перед самой сваркой, что гарантирует минимальное количество влаги в обмазке.

Если обстоятельства не позволяют сразу варить подготовленными электродами, допускается повторная прокалка. Количество повторных обработок допускается до 3 подходов, после чего изделия надлежит утилизировать ввиду начала потери лигатурой и разрушения обмазки.

Полезная статья — Ультразвуковой контроль сварных швов

Технология работы

Сварочные электроды марки УОНИ 13/55 применять достаточно просто:

• советуется планировать максимально удобное положение будущей сварочной ванны, но допускается любое;
• подключение свариваемых деталей вместе с электродом в одну энергетическую цепь – в простой последовательности, электрод при этом подключается при обратной полярности на (+), а изделие на (-);
• крайне рекомендуется предварительная подготовка свариваемых кромок: важно удалить масла, лакокрасочные покрытия, ржавчину, воду и твёрдые загрязнения;
• при необходимости – проводится разделка кромок (высокое качество работы УОНИ 13/55 не является панацеей, они работают на металлургию);
• электроды прокаливаются по указанной изготовителем технологии;
• зажигание дуги выполняется стандартным касанием прутком к основному металлу с отрыванием;
• сварка производится без прерывания по всей длине (если шов специально не рассчитан на обратноступенчатый способ);
• для наивысшего качества следует удерживать минимальную длину дуги (от 0,5 до 1 мм), едва не касаясь металлом прутка свариваемого металла – это обеспечит минимальное окисление лигатуры и углерода и максимальную защиту со стороны компонентов обмазки;
• электрод рекомендуется вести «углом назад» — это приведет к наложению шлака на сформированный участок шва;
• для РДС важен постоянный уровень номинальных напряжения и электрического тока – рекомендуется организовать устойчивый к колебаниями сети источник питания;
• скорость перемещения – по мере формирования ванны, без «форсирования» (это приведёт к перегреву детали, запоздалому образованию шва и некачественной защите расплава от атмосферы);
• обрыв дуги производится плавным отводом электрода от поверхности.

В результате получаем сварной шов без дефектов в виде пор, трещин, сторонних примесей, получающийся целостным и бездефектным.

Полезная статья — Типы сварочных аппаратов

Допускаемое положения ванны в процессе

Характеристики электродов УОНИ 13/55 обеспечивают выполнение ими сварки без ограничений по признаку положения в пространстве. Единственное исключение, при котором процесс будет неустойчивым, а шов не окажется качественным – сварка в направлении вниз для вертикальных кромок.

Классификация в ГОСТ 9466-75 – кроме «5».

Производители продукции

Сварочные электроды УОНИ 13/55 производятся целым перечнем производителей.

Химсостав, технология создания и даже внешний вид готового прутка с защитным покрытием способны при этом отличаться, но общий уровень качества остаётся на высоте:

• ESAB: продукция соответствует высоким требованиям ряда документов, нормирующих качество;
• СЗСМ: допускает немного завышенное содержание кремния (до 0,6%);
• ЛЭЗ: выпускает УОНИ как расходный материал для сварки особо ответственных деталей;
• Монолит: классические форма и содержание в картонной упаковке — ;
• Inforce: отличаются чуть увеличенным показателем наплавки – 8,5..9,5 г/Ач;
• Спецэлектрод: содержание серы здесь – около 0,018% (меньше нормы), что положительно сказывается на результате.

Марки электродов от этих брендов всегда сопровождаются сертификатами качества. Они выполняются в полном соответствии с требованиями нормативных документов (один из основных – ГОСТ 9466-75).

Вы можете задавать свои вопросы в комментариях и наши эксперты — аттестованые специалисты НАКС ответят Вам.