Мы продолжаем серию статей, посвящённых популярным сварочным электродам «УОНИ-13/55». На сайте имеются следующие статьи;

В них вы найдёте много интересной и полезной информации. Например, в статье «Сварка электродом «УОНИ-13/55» рассказывается о том, как этими электродами можно сварить детали из нержавеющей стали. Сегодня мы дадим описание и расскажем о выборе материалов, из которых изготавливаются сварочные электроды типа «УОНИ-13/55».

Покрытие сварочных электродов «УОНИ-13/55»

Покрытие сварочных электродов «УОНИ-13/55» – это смесь порошкообразных материалов, которые наносятся на металлический пруток. Оно выполняет множество функций, направленных на решение двух основных задач, решаемых в ходе сварки:

  • обеспечение стабильной сварочной дуги;
  • придание наплавленному металлу сварного шва необходимых механических свойств.
Покрытие электрода в действии.

Покрытие электрода в действии.

1 – дуга, 2 – электрод, 3 – свариваемый металл, 4 – сварочная ванна, 5 – капли расплавленного электрода, 6 – покрытие, 7 – газовое облако, 8 – шлаковая ванна, 9 – сварочный шов, 10 – шлаковая корка.

Обеспечение стабильной сварочной дуги сварочных электродов «УОНИ-13/55»

Для повышения стабильности сварочной дуги электродов «УОНИ-13/55» в состав покрытия электродов вводят в небольших количествах вещества, у которых низкий потенциал ионизации. Благодаря этому дуговое пространство насыщается ионами, которые обеспечивают устойчивое горение дуги. К таким веществам относятся:

  • титановый концентрат;
  • углекислый барий;
  • поташ;
  • мел;
  • калиевое жидкое стекло и некоторые другие компоненты.

Покрытия наносятся тонким слоем. В результате получаются тонкообмазанные сварочные электроды с ионизирующим покрытием «УОНИ-13/55».

Устройство смешивания и дозирования сыпучих компонентов покрытия электрода.

Устройство смешивания и дозирования сыпучих компонентов покрытия электрода.

Придание металлу шва сварочных электродов «УОНИ-13/55» необходимых характеристик

Для повышения качества сварного шва, в состав покрытия сварочных электродов «УОНИ-13/55» вводятся разные компоненты. Они предназначены для решения следующих задач:

  • защита зоны сварки от водорода (в составе паров воды), кислорода и азота, которые содержатся в атмосфере. Защита осуществляется созданием двух барьеров:
    • газовое облако, которое состоит из нескольких газов:
      • углекислый;
      • окись углерода и прочие газы, которые создают следующие компоненты: крахмал, пищевая мука, целлюлоза, декстрин и т. п.;
    • шлаковый слой сложного состава, который плавает на поверхности расплавленного металла. Шлакообразующими компонентами являются: кварцевый песок, марганцевая руда, титановый концентрат и т. п. Шлак не только защищает сварочную ванну от вредных газов, но и снижает скорость её охлаждения и кристаллизации металла (что актуально при сварке легированных сталей). Кроме того, он способствует более полному выходу из расплава газов и вредных включений (примесей) и препятствует увеличению количества раковин и пор в теле сварочного шва;
  • раскисление расплавленного металла. Процесс заключается в удаление из него кислорода. Самым эффективным методом удаления является его связывание (раскисление) с веществами, которые легко (легче, чем железо) вступают с ним в химическую реакцию. Они входят в состав покрытия в виде ферросплавов;
  • легирование металла шва. Это делается для улучшения его химических, физических и механических свойств. Эту задачу выполняют входящие в состав покрытия сварочных электродов «УОНИ-13/55» кремний и марганец. Легирование шва, кроме того, может осуществляться присадочной проволокой;
  • связывание всех компонентов, которые входят в покрытие, друг с другом, и всего покрытия в целом – со стержнем электрода при помощи калиевого жидкого стекла. Это связующее вещество одновременно выполняет функцию стабилизации сварочной дуги.

Температура плавления такого покрытия находится в пределах 1100…1200°С, что является оптимальным для осуществления сварочного процесса.

Типы покрытия сварочных электродов «УОНИ-13/55»

Толщина и химический состав покрытия оказывают основное влияние на параметры процесса сварки:

  • стабильность электрической дуги;
  • особенности перехода материала стержня в сварочную ванну;
  • вязкость шлака и расплавленного металла и т. п.

Толщина покрытия

В соответствии с ГОСТ 9466-75 «Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и общие технические условия» толщина сварочного электрода оценивается отношением наружного диаметра электрода (D) к диаметру его стержня (d). В зависимости от толщины, покрытия подразделяются на следующие типы:

  • тонкие – D/d < 1,2 – (обозначаются буквой “М”);
  • средние – 1,2 < D/d < 1,45 – (“С”);
  • толстые – 1,45 < D/d < 1,8 – (“Д”);
  • особо толстые – D/d > 1,8 – (“Г”).
Конструкция плавящегося электрода для сварки.

Конструкция плавящегося электрода для сварки.

1 – стержень, 2 – участок перехода, 3 – марка электрода, 4 – покрытие.

Химический состав покрытия

В зависимости от химического состава, все покрытия делятся на следующие виды:

  • кислое – обозначается «A»;
  • основное – «B»;
  • целлюлозное – «C»;
  • рутиловое – «R»;
  • смешанного типа – «RB», «RA», «RC» и т. п.;
  • прочие виды покрытий – «П».

Обозначения по европейскому стандарту «DIN EN 499»: «C» – cellulose, «A» – acid, «R» – rutile, «B» – basic. Для сварочных электродов «УОНИ-13/55» выбрано основное покрытие «B».

Основное покрытие «B» сварочного электрода «УОНИ-13/55»

Покрытия основного типа «B» состоят из следующих компонентов:

  • основная составляющая – карбонаты магния и кальция;
  • доломит;
  • мрамор;
  • магнезит;
  • разбавитель шлака – плавиковый шпат CaF2. Именно плавиковый шпат ухудшает работу сварочных электродов на переменном токе, и электроды с чисто основным покрытием (к ним относится «УОНИ-13/55») могут работать только на постоянном токе.

Перенос металла с основным покрытием в сварочную ванну осуществляется средними и крупными каплями. В результате расплавленный металл в ванне получается вязкотекучим.

Стержни для сварочных электродов «УОНИ-13/55»

Электроды для дуговой сварки делятся на два основных типа: плавящиеся и неплавящиеся. Сварочные электроды «УОНИ-13/55» являются плавящимися. Для них выбраны и изготавливаются стержни из низкоуглеродистой (сварочной) проволоки.

Стержни для сварочных электродов «УОНИ-13/55» имеют следующую маркировку:

  • буквы «Св» (они стоят в начале маркировки) означают: «сварочная проволока». Цифры указывают на процентное (в сотых долях процента) содержание углерода в составе металла сварочной проволоки;
  • следующие далее буквы указывают на входящие в состав стали химические элементы и их содержание в целых процентах:
    • А – азот;
    • С – кремний;
    • Х – хром;
    • Н – никель;
    • В – вольфрам;
    • Т – титан;
    • Ю – алюминий;
    • Ф – ванадий;
    • Б – ниобий;
    • Д – медь;
    • М – молибден;
    • Ц – цирконий.

Если после буквенного обозначения элемента цифры отсутствуют, то это означает, что указанного элемента в составе проволоки менее 1%.

Плавящиеся электроды «УОНИ-13/55».

Плавящиеся электроды «УОНИ-13/55».

Например, для сварочных электродов «УОНИ-13/55» выбрана и применяется проволока Св-08г2с. Расшифровка этого обозначения следующая: сварочная проволока, 0,08% углерода (низкоуглеродистая сталь), 2% марганца и менее 1% кремния.