Для сваривания деталей из металла используют различные электроды. Самыми распространенными являются УОНИ. Причина такой популярности состоит в их универсальности, а также в том, что именно их используют для сварки низколегированных сталей. А ведь большинство металлических изделий как раз и делают из стали с низкой степенью легирования.
Что собой представляет сварочный электрод в целом? Он состоит из металлического стержня, который собственно и является материалом для заполнения шва между свариваемыми деталями. На него наносится специальная обмазка, изготовленная из флюса с добавлением определенных элементов. Например, в УОНИ этими элементами являются никель и молибден.
Для чего нужна обмазка
Металл сердечника при сгорании берет из атмосферы кислород и другие вещества, которые, при смешивании, пагубно влияют на качество шва. Необходимо вывести их в шлак, исключив попадание в металл. Для этого и нужна обмазка. Здесь находятся специально подобранные материалы, которые при смешивании с вредными для стали веществами, вступают с ними в соединение.
Такое соединение является более легким и при застывании шва выводится в шлаковую корку на поверхность. Благодаря этой корке исключается пористость шва, что увеличивает прочность и надежность соединения. А это считается главным моментом при сваривании деталей из металла.
Почему электроды УОНИ наиболее востребованы
Отличительной особенностью электродов данной марки является то, что их можно использовать в условиях низких температур. Основные проблемы возникают при остывании шва, и когда оно происходит быстро, возможно появление трещин, усадочных раковин и прочих дефектов. Впоследствии они приведут к тому, что сваренные детали попросту отделятся друг от друга.
Высокое качество, а также отсутствие дефектов при застывании обусловлено тем, что химический состав получаемого шва предполагает достаточно высокую пластичность и ударную вязкость. Это в будущем продлит жизнь данному соединению, особенно, если сваренные детали предполагается эксплуатировать в условиях сурового и морозного климата.
Именно, исходя из этих полезных свойств и качеств, электроды УОНИ получили такую высокую популярность среди пользователей.
Стоит отметить, что данный соединительный материал считается более профессиональным, нежели, например, АНО. Поэтому простому обывателю будет достаточно сложно работать, используя эту марку.
Общее описание
Продукция данной торговой марки является оптимальным вариантом для тех, кто стремится получить высококачественный шов при ручной дуговой сварке. Каждый из профессионалов знает, что для того, чтобы сформировать качественный сварной шов, нужно долго и напряженно практиковаться. В технологии ручной дуговой сварки особое внимание отводится правильному подбору электродов. Для этих целей отлично подходит марка УОНИ.
Какими же особенностями они обладают? Прежде всего, нужно учесть, что для работы с данными расходными материалами необходимо выбрать обратную полярность и постоянный ток. На выбор температурный режим сварочных работ не оказывает никакого влияния. Во-вторых, электроды специально разрабатывались под потребности практикующих специалистов. Студент или начинающий сварщик вряд ли сможет сразу же положить качественный шов. Скорее всего, не получится у него это и с пятой попытки. Это следует учесть, чтобы не разочароваться вначале своего пути.
Продукция торговой марки УОНИ поставляется в торговую сеть разного диаметра. Среди потребителей наибольшей популярностью пользуются электроды диаметром 3 и 4 мм. С их помощью можно соединить большинство металлических заготовок. Многие обращали внимание на разную маркировку, казалось бы, одинаковых электродов. Да, действительно, их состав отличается незначительно. Тем не менее, разработаны они для соединения металлов разного химического состава.
Технические характеристики УОНИ
Среди множества параметров, которые касаются свойств электродов, наиболее важными считаются:
- покрытие – основное;
- производительность наплавки – 1,4 кг/ч;
- расход на наплавку одного килограмма – 1,7 кг;
- ток – постоянный;
- полярность – обратная.
Стоит отметить, что данный тип электродов имеет внутреннюю дополнительную классификацию. Всего существует 4 группы:
- УОНИ 13-45. Чаще всего применяют для соединения деталей, которые были изготовлены путем литья или поковки. Швы пластичные, а также имеют достаточно высокую вязкость.
- УОНИ 13-55. Данный тип электродов тоже предназначается для сваривания деталей из низколегированных сталей, но с высоким содержанием углерода. Отличительной особенность является то, что такую марку нельзя использовать при проварке шва сверху вниз. В качестве обмазки используется композитный материал, состоящий из серы, марганца, кремний и фосфора. Использование таких электродов способствует изготовлению высокопрочного шва с высокой стойкостью к образованию трещин и разломов.
- УОНИ 13-65. Могут использоваться для особо ответственных работ, а также на тех металлоконструкциях, к качеству которых выдвигаются повышенные требования. Согласно ГОСТ данные электроды выпускаются диаметром 2 мм, 3 мм, 4 мм и 5 мм. Вне зависимости от того, будет это производитель ЭСАБ (ESAB), ЛЭЗ или какой-то другой. Разные производители могут предлагать свою продукцию по разной цене, в этом и будет отличие. Стоит отметить, что повышение толщины неизбежно влечет за собой повышение силы тока. Поэтому те, кто используют инвертор, могут быть немного ограничены, так как более слабые модели не могут выдавать ток нужной величины.
- УОНИ 13-85. Позволяют работать с металлическими конструкциями повышенной прочности, в том числе и с теми, которые выполнены из легированной стали. Как и модель 13-65, их можно использовать при сваривании деталей во всех пространственных направлениях.
УОНИ или УОНИИ?
В продаже можно встретить изделия с обоими вариантами маркировки. Фактически, они имеют одинаковое предназначение, но существенно отличаются ценой и качеством. Чем обоснована такая необычная ситуация?
Возвращаясь к вопросу об используемых государственных стандартах, стоит отметить, что основным документом в данном случае выступает ГОСТ 9466-75. Обе вышеотмеченные разновидности продукции полностью отвечают ему, однако электроды УОНИИ проходят дополнительную аттестацию НАКС.
НАКС – это Национальное агентство контроля сварки, которое разработало и выпустило дополнительные руководящие документы – РД 03-613-03. Их можно считать полноценным дополнением к существующему ГОСТ, которое существенно ужесточает требования к применению сварочных материалов.
Таким образом, несмотря на соответствие ГОСТ, электроды УОНИ 13 являются менее качественными, чем изделия с маркировкой УОНИИ, и, как следствие, дают не такой выдающийся результат при работе.
Отличить изделия можно по маркировке на коробке.
Маркировка УОНИ и расшифровка основных параметров
Чтобы отличать электроды даже одинаковой марки друг от друга, придумали дополнительную маркировку, которая определяет их назначение. Например, что может означать маркировка э50а или просто э55? Имея под рукой специальную таблицу, можно без проблем определить, что к чему, и чем эти названия отличаются.
Итак, буква «э» обозначает то, что это электрод, предназначенный для ручной электродуговой сварки. Цифра 50 – это предел прочности соединения, получаемого при его правильном использовании. Буква «А» используется для обозначения шва. Она говорит о том, что шов будет пластичным, а также легко сможет выдерживать высокие ударные нагрузки.
Далее следует название самих электродов УОНИ, после этого ставится дополнительная маркировка, например, 13-55 или 13-85. После этого указывается диаметр стального сердечника. Стоит отметить, что указывается он с точностью до десятых долей миллиметра. То есть, если это 5-ка, то ставится 5,0, если 4-ка – 4,0 и так далее.
В самом конце ставится буква «У», которая говорит о том, что данный тип электродов используется для сварки углеродистых сталей.
Как сушить электроды
Просушивание изделий, как и их прокаливание, рекомендуется выполнять не более двух раз – в противном случае структура материала покрытия начинает постепенно разрушаться. Для этой процедуры используются термопеналы, пеналы-термосы и электропечи с дополнительной функцией сушки.
Термопеналы
Достаточно компактные устройства, что позволяет размещать их прямо на рабочем месте сварщика. Аппараты выполняют прогрев уже прокаленных стержней, а затем длительное время поддерживают необходимую температуру, сохраняя необходимые технические свойства обмазки.
- Температурный диапазон при сушке – от 0 до 120… 130 °С.
- При хранении уровень влажности во внешней среде не должен превышать 80%.
- Температурный диапазон при хранении устройства -45…+40 °С.
Термопеналы вмещают до 10 кг расходного материала. Работают от сети 220 В, а также от трансформатора.
Электропечи с опцией сушки
Если, помимо прокалки (об этом ниже), у электропечи есть и дополнительная функция сушки (т. е. прогрева), можно задействовать и данное устройство. Прогрев обеспечивают термоэлектронагреватели, управление ТЭНами и регулировка температур выполняется автоматически.
- Мощность оборудования – 1…3 кВт.
- Максимальная загрузка – 50 кг.
- Напряжение в сети – 220 В.
Как и в случае с термопеналами, прогрев следует выполнять при влажности окружающего воздуха не более 80%.
Пеналы-термосы
В отличие от термопеналов как такового прогрева электродов не осуществляют. Но сохраняют их нужную температуру после сушки или/прокалки изделий, что очень удобно в процессе выполнения сварщиком работ.
Сушка другими способами
Можно ли, и если да, то как просушить электроды другими способами? В отсутствие упомянутого оборудования выполнить дегидратацию обмазки также возможно, поместив стержни на несколько часов на радиатор отопления или использовав строительный фен. Но это – так называемые «домашние», «народные» средства для бытовой сварки. Во втором случае есть риски просто испортить обмазку, поскольку фен можно разогреть до t 150 °С, а задать нужную температуру и удерживать ее необходимое время невозможно. Если речь идет о промышленных работах и ответственных конструкциях, рекомендуется пользоваться профессиональным оборудованием – оно даст нужный результат по уровню влажности покрытия.
Важно! Даже при сушке, температура которой обычно гораздо ниже, чем при прокалке, необходимо знать терморежимы для того или иного типа покрытия. Так, например, сушить стержни с целлюлозным покрытием можно при температуре не выше 70 °С, иначе обмазка будет повреждена и осыплется.
Дополнительная маркировка
Помимо этого могут ставиться и другие обозначения:
- Т – сварка может производиться с термически стойкими металлами;
- В – возможно сваривание высоколегированных сталей;
- Н – данная буква означает то, что данные электроды можно использовать для наплавки поверхности детали (в случае восстановления е геометрии или проектных размеров);
- Л – такие электроды могут применяться при сваривании легированных сталей.
Получается, что опытный сварщик, глядя на пачку с маркировкой, описанием или на сертификат изделия, сразу же все может понять, для чего данные электроды предназначены. Помимо этого будет понятно, насколько эффективно применение именно их в той или иной работе. Рекомендуется ни в коем случае не нарушать технологию, тогда сваренные элементы будут стоять долгое время без необходимости ремонта или замены.
Положительные и отрицательные стороны УОНИ
Полезные свойства данных электродов были подробно расписаны в предыдущих пунктах, поэтому конкретно остановимся на недостатках. По сути, их почти нет за исключением того, что некоторые виды УОНИ нельзя использовать при сварке сверху вниз. Также неприятности могут возникнуть за счет влаги, которая впитывается в обмазку.
Но, несмотря на то, что это очень существенный недостаток, мешающий правильно гореть дуге и равномерно ложиться шву, с ним очень легко бороться. Поправить это можно при помощи прокаливания. Это процесс прогревания стержней и обмазки в печи при определенной температуре.
Оборудование для прокаливания электродов
Мы уже сказали об электропечи – оборудование отлично справляется и с сушкой (при наличии этой функции), и с прокаливанием благодаря тэнам и автоматическому режиму регулирования.
Альтернатива печи – термошкаф – предназначен для профессионального, промышленного использования. Современные модели оснащены термостатом, термометром, электронным блоком управления для полного автоматизированного контроля за процессом. Как и термопенал, шкаф еще и хранит изделия при заданной температуре.
Особенности прокаливания УОНИ
- Важно прогреть печь до 250-280 градусов, а также обеспечить равномерное прокаливание электродов. Добиваются этого, используя специальные емкости.
- Запрещается держать электроды в печи более 4 часов, а также производить прокаливание более трех раз.
- После прокаливания следует использовать электроды в течение 8 часов. По истечении этого времени мероприятие следует повторить.
Если все сделать правильно и четко, не нарушая технологии, то качество швов будет на самом высоком уровне. Сварщик получит стабильное горение дуги без залипания электрода на поверхности свариваемых деталей.
Зачем необходима сушка
Для начала разведем понятия «сушка» и «прокаливание», поскольку это не одно и то же. Начнем с первого – в соответствии с последовательностью термообработки изделий. Электродная обмазка любого типа – основного, рутилового и т. д. – весьма чувствительна к влаге. Она хорошо абсорбирует ее из внешней среды – и в открытом пространстве, и в помещении, при этом необязательно с повышенной влажностью.
Типичные ситуации:
- сварочные работы выполняются на открытом воздухе, а электроды уже извлечены из герметичной упаковки и находятся в таком состоянии даже всего несколько минут;
- изделия хранятся в упаковке с нарушенной герметичностью в течение нескольких месяцев или лет;
- материал извлечен из упаковки и пролежал так в помещении с нормальной или повышенной влажностью 8 и более часов.
Все эти случаи требуют удаления влаги из обмазки. Отсыревая, она теряет свои потребительские свойства, а со временем начинает осыпаться. Варить такими стержнями трудно или просто невозможно – при подаче тока они залипают на поверхности металла, не давая ни первого поджига, ни стабильной дуги.
Есть и еще одна причина, по которой нужна сушка электродов. Если сразу начать прокаливание (а это очень высокие температуры), с отсыревшего покрытия будет интенсивно испаряться влага, в результате на обмазке образуется налет извести и соли. Поэтому необходим предварительный прогрев в течение 1,5–2 часов при t 100 °С (усредненные значения, варьируются в зависимости от типа и марки).
Как просушить электроды наиболее эффективным способом? Вариантов несколько, все зависит от условий и оборудования, которым вы располагаете.
Отзывы
Егор. Работая на металлургическом заводе удалось набрать себе в запас много электродов УОНИ различного назначения, в том числе и МР. Как говорится есть все на все случаи жизни. Пользуюсь не так уж часто, но даже сколько времени прошло, а они все работают и работают – без проблем. Качество – оно и в Африке КАЧЕСТВО!
Анатолий. Варил электродами УОНИ на севере, работал в Магадане, даже в сильный мороз зажигаешь дугу и все горит норм. А шов пластичный и даже при быстром остывании не коробит его и не ломает. Через 10 лет это будет сплошной монолит, ни трещин ни сколов, даю гарантию. Сейчас имеется сварочник инверторный, если нужно что-то варить, использую только УОНИ.
Владислав. Удобно, что пачка электродов 5 кг, не нужно постоянно распечатывать, если работаешь. Не отвлекаешься короче. Устроился на практику сварщиком, сейчас осваиваю навыки. Практикуюсь, совершенствуюсь, учусь совершать подбор той марки, которая лучше всего подойдет. Основную массу электродов уже освоил – сейчас учусь с УОНИ. Правда в училище говорили, что с ними тяжелее всего совладать.
Электроды МЭЗ
Все технологические параметры термообработки электродных изделий: температурный режим, время выдержки и т. д., – указываются производителем на упаковке и в сопроводительной документации. Не исключение и продукция Магнитогорского электродного завода. На фирменной упаковке МЭЗ, а также в документах вы найдете эти и другие данные.
Высокое качество электродов этой марки подтверждено свидетельствами Российских речного и морского регистров, а также сертификатами ГОСТ и НАКС.
