Сварочные электроды с основным типом покрытия марки УОНИ13/55
Дата последнего обновления: 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 | 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 (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 |
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.