Сварочные электроды с основным типом покрытия марки УОНИ13/55

11 февраля, 2017 Автор: Библиотечка Герон


В ручной дуговой сварке широко используются сварочные электроды с основным типом покрытия, матрицу которого составляют мрамор (основа карбонат кальция) и плавиковый шпат (основа фтористый кальций) взятые в определенной пропорции. Фтористо-кальциевые электроды главным образом используют в электродах для сварки наиболее ответственных конструкций, например в марках электродов УОНИ13/55; УОНИ13/45; LB-52U; ОК.53.70; ИТС-4; АНО-ТМ; АНО-Т…

Физические свойства основного покрытия электродов предопределяют наиболее полное удаление неметаллических включений из металла шва, а диссоциация карбонатов обеспечивает надежную газовую защиту сварочной ванны. Поэтому сварные соединения, выполненные такими электродами, должны быть пластичными, обладать высокой стойкостью против холодных трещин и хрупкого разрушения. Именно на базе основного покрытия выпускают электроды, обеспечивающие низкое содержание диффузионного водорода в наплавке, по содержанию которого можно в комплексе оценить и уровень разработки рецептуры покрытия, и качество применяемого сырья, и технологический уровень завода-производителя.

Для общего представления о качественном уровне электродов с основным покрытием, выпускаемых в настоящее время передовыми электродными заводами в России, была проведена их выборочная проверка на предмет содержание диффузионного водорода (Ндиф) в наплавке. При проверке электродов марки УОНИ13/55 и ее аналогов (выпущенных в РФ в 2014-2016гг) в наплавляемом металле выявили сильный разброс по содержанию диффузионного водорода от 7 до 16 см3 на 100 г наплавки. Для сравнения, в наплавках, выполняемых УОНИ13/55, серийно выпускаемыми в 80-х годах, содержание Ндиф колебалось от 3,5 до 6 см3 на 100 г. К лучшим, по этой характеристике, сейчас можно отнести электроды LB-52U (Kobe Steel), выпускаемые в Японии — 1,5-2,5 см3 на 100г.  Из полученных результатов видно, что общий уровень качества современных среднестатистических электродов с основным покрытием существенно снизился, относительно выпускаемых во времена СССР.

Более низкое содержание Ндиф – это важное преимущество, способствующее повышению стойкости металла шва против коррозии и хрупкого разрушения. Возрастающие требования к надежности судовых сварных конструкций, применение новых высокопрочных марок сталей, запрос на долговечность свариваемых конструкций, увеличивающиеся объемы сварочных работ в районах крайнего севера, повышают спрос на электроды с основным покрытием. Но только качественные электроды могут обеспечить надежность сварных конструкций, работающих в условиях статических и динамических знакопеременных нагрузок, когда металл сварных швов, будет обладать высокой ударной вязкостью при пониженных температурах, и отличаться длительной прочностью (быть не склонными к ускоренному старению).

Наряду с преимуществами, фтористо-кальциевые электроды обладают и существенными недостатками, чувствительностью к порообразованию при увлажнении покрытия, а также к наличию влаги или окалины на свариваемых кромках, низкими сварочно-технологическими свойствами (СТС), выражающимися в крупнокапельном переносе электродного металла, и в низкой стабильности горения дуги, особенно на переменном токе. Это обусловлено наличием, входящего в состав покрытия фтора, содержащегося в плавиковом шпате. Увеличение его содержания приводит к снижению устойчивости горения дуги, а сокращение уменьшает защиту дугового промежутка от водорода. К сожалению, в последние годы наметилась общая тенденция на сокращение содержания фтора в рецептурах покрытий электродов, производителям это дает некоторое улучшение СТС, но в ущерб качеству сварки. Следует отметить, что электроды нельзя оценивать, опираясь только на СТС, в первую очередь они должны соответствовать своему назначению и заявленным характеристикам.

Принимая во внимание недостатки, свойственные электродам с основным покрытием, ЗАО «Герон» доработало марку УОНИ13/55. В результате полученная хорошо сбалансированная шлаковая система позволила уменьшить размер капель при переносе металла и обеспечила более стабильное горение дуги. При этом благодаря высоким стабилизирующим свойствам покрытия удалось увеличить эластичность дуги, что дало возможность вести сварку в монтажных условиях от источников питания с напряжением холостого хода от 65 В как на постоянном, так и на переменном токе. Вследствие технологических преимуществ, отмеченных выше, сварщику легче манипулировать электродом и проще контролировать процесс сварки, а это способствует повышению качества шва.

Химический состав наплавленного металла, % мас.
Химический состав   Углерод Кремний Марганец Сера  Фосфор
Нормативный не более 0,12  

0,18-0,6

 

0,65-1,6

 не более 0,03 не более 0,035
Типичный 0,09 0,30 1,05  0,011 0,024
Механические свойства наплавленного металла
Механические свойства (требования) Временное сопротивление разрыву, МПа Предел текучести, МПа Относительное удлинение, % Ударная вязкость, Дж/см2
KCV

00C

KCV

200C

KCV

400C

KCV

500C

KCU

+200C

KCU

-300C

KCU

-600C

ГОСТ9467 (минимальные) 490 375 20 130 35
Речной Регистр (минимальные) 490-560 375 22 59
Типичные значения 530 440 30 155 122 110 123
Производительность наплавки, г/А*ч
Норматив 8,5-9,6
Типичные значения 9,1

Электроды УОНИ13/55 производства ЗАО «Герон» подходят для выполнения качественных заполняющих и облицовочных слоев. При этом типичное содержание Ндиф в наплавленном металле составляет 5-6 см3 на100 г наплавки, что отвечает запросам самых требовательных заказчиков. Свойства и технические характеристики электродов в полном объеме соответствуют требованиям ГОСТ9467, предъявляемым к электродам типа Э-50А, а также РД 03-613-03 и нормативным документам, действующим для технических устройств опасных производственных объектов, поэтому электроды допущены к применению при изготовлении, реконструкции, монтаже и ремонте группы технических устройств: ПТО, КО, ГО, ОХНВП, ОТОГ, СК, НГДО, МО, ГДО. А также допущены для сварки ответственных судостроительных сталей нормальной прочности с классом Речного Регистра (относятся к 3 категории сварочных материалов). Назначение и основные технические характеристики электродов УОНИ13/55, производства ЗАО «Герон», сравнимы с заявленными показателям электродов ОК.53.70 ESAB.