УОНИ-13/55¶
УОНИ-13/55 — марка отечественных сварочных электродов с рутилово-основным покрытием, предназначенных для ручной дуговой сварки ответственных конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Электроды УОНИ-13/55 выпускаются диаметром от 2 до 5 мм и обеспечивают получение сварного шва с повышенными показателями пластичности и ударной вязкости, что делает их одним из наиболее востребованных типов электродов в промышленном и гражданском строительстве.
¶История и происхождение
Разработка электродов марки УОНИ (усовершенствованные, основное, никелевое, им. Института) велась в СССР в конце 1940-х годов в Центральном научно-исследовательском институте технологии машиностроения (ЦНИИТМАШ). Первые партии электродов УОНИ-13/55 были выпущены в начале 1950-х годов для нужд судостроения и мостостроения. Цифра «13» в названии обозначает порядковый номер рецептуры покрытия, а «55» — гарантируемый предел прочности наплавленного металла в кгс/мм² (что соответствует примерно 540 МПа). Впоследствии на базе этой рецептуры были созданы модификации УОНИ-13/45, УОНИ-13/65 и другие, однако именно марка /55 получила наибольшее распространение как универсальная для ответственных сварных соединений.
¶Состав и характеристики покрытия
Покрытие электродов УОНИ-13/55 относится к основному типу. В его состав входят мрамор (карбонат кальция), плавиковый шпат (фторид кальция), ферросплавы (ферромарганец, ферросилиций, ферротитан) и связующее — жидкое натриевое стекло. Основное покрытие обеспечивает следующие свойства:
- низкое содержание водорода в наплавленном металле (менее 5 мл на 100 г металла), что предотвращает образование холодных трещин;
- высокая стойкость шва к кристаллизационным трещинам;
- стабильность механических свойств при отрицательных температурах (до −40 °C);
- ударная вязкость наплавленного металла KCU не менее 34 Дж/см² при −40 °C.
Сварка ведётся на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде). Переменный ток не применяется из-за особенностей стабилизации дуги основным покрытием. Перед использованием электроды требуют обязательной прокалки при температуре 300–350 °C в течение 1–1,5 часов для удаления влаги из покрытия.
¶Технология сварки
Сварка электродами УОНИ-13/55 выполняется короткой дугой с минимальным поперечным перемещением. Рекомендуемая сила тока для электрода диаметром 3 мм составляет 90–120 А, для 4 мм — 140–180 А. Шлак отделяется легко, шов имеет характерный выпуклый профиль с мелкочешуйчатой поверхностью. Сварку выполняют во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз. Перед наложением каждого последующего слоя требуется тщательная зачистка предыдущего от шлака, так как основное покрытие даёт плотный шлаковый корж.
¶Применение
Электроды УОНИ-13/55 применяются при сварке:
- ответственных строительных металлоконструкций (колонны, балки, фермы);
- трубопроводов, работающих под давлением;
- корпусных конструкций судов и резервуаров;
- мостовых конструкций;
- оборудования химической и нефтегазовой промышленности.
Марка допущена к сварке конструкций, работающих в условиях знакопеременных нагрузок и низких температур. В отличие от электродов с рутиловым покрытием (например, АНО-4 или МР-3), УОНИ-13/55 дают более жёсткую дугу и требуют высокой квалификации сварщика, но обеспечивают значительно более высокое качество металла шва.
¶Достоинства и ограничения
К достоинствам УОНИ-13/55 относят высокие механические свойства шва, стойкость к трещинообразованию и возможность работы при низких температурах окружающей среды. К ограничениям — необходимость прокалки, чувствительность к ржавчине и влаге на кромках, а также невозможность сварки на переменном токе. Электроды не рекомендуются для сварки тонколистового металла (менее 3 мм) из-за высокой вероятности прожога.
¶Производство и стандарты
Электроды УОНИ-13/55 выпускаются по ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75. Классификация по ГОСТ: Э50А (электрод для сварки сталей с пределом прочности до 50 кгс/мм², с повышенными требованиями к пластичности). Производством занимаются многие российские заводы (например, «Спецэлектрод», Завод им. Крупской, «ЛЭЗ»), что обеспечивает широкую доступность марки на рынке.
¶Аналоги
Зарубежными аналогами УОНИ-13/55 являются электроды класса E7018 по стандарту AWS A5.1 (США) и E42 4 B 32 H5 по EN ISO 2560-A (Европа). По свойствам к ним близки шведские электроды OK 48.00 (ESAB) и германские Phoenix 1200K (Köster).