УОНИ: что это и чем отличается МР-3

УОНИ–13/55 – расшифровка и немного истории

В технической (и не только) литературе можно встретить два написания аббревиатуры этой марки, и оба можно считать в равной степени употребимыми. Исторически, начиная с года создания (1940), использовался вариант УОНИ. Дело в том, что над разработкой продукта несколько лет до этого трудились сотрудники лаборатории засекреченного тогда Научно-исследовательского института №13. Поскольку прилагательное представляет собой пусть и сложное, но одно слово, сочли, что в маркировке достаточно всего одной буквы «И». Так и было в самом раннем написании:

• У – универсальная
• О – обмазка
• Н – научно-исследовательского
• И – института
• 13 – номер 13

Разработки велись со второй половины 30-х годов. Специалистами во главе с К. В. Петранем были исследованы лучшие зарубежные аналоги из Великобритании, Германии, Нидерландов, США и Франции. Все они были последовательно протестированы одним и тем же опытным сварщиком. После определения наилучших качеств по всем ключевым параметрам были досконально исследованы материалы составов, их технологические свойства и особенности, и в последний довоенный год создан собственный электрод.

По прошествии времени и с принятием ГОСТ 9466-75 написание маркировки несколько изменилось:

• У – универсальная
• О – обмазка
• Н – научно-
• И – исследовательского
• И – института
• 13 – номер 13

Стандарт действует до сих пор, поэтому в нормативных документах корректно написание УОНИИ. Однако при коммерческом использовании, в популярной литературе, на онлайн-ресурсах широко употребляется более короткий первоначальный вариант, который все это время существует параллельно со строго официальным.

Общее назначение электродов

Расходники марки УОНИ используются при следующих условиях:

1. Тип сварки: ручная дуговая.
2. Род тока: постоянный.
3. Полярность: обратная (электрод-положительная).
4. Положение шва в пространстве — любое, кроме вертикального сверху вниз.

На переменном напряжении электрод залипает, дуга часто обрывается. При подключении с прямой полярностью торец проволоки внутри обмазки быстро выгорает, из-за чего длина разряда увеличивается. Не хватает температуры для газификации покрытия, в результате не обеспечивается защита расплава от воздуха.

Обмазка изделий — основная. Содержит фтористые соединения и карбонаты, придающие шву пластичность, ударную вязкость и препятствующие образованию горячих трещин.

Позволяет изготавливать с помощью данных расходников изделия и металлоконструкции:

• состоящие из толстостенных заготовок;
• длительно испытывающие большие нагрузки, в т.ч. знакопеременные, давление;
• работающие в условиях низких температур.

Иными словами, электроды УОНИ используют для выполнения соединений, к которым предъявляются особые требования. Они подходят и для исправления дефектов литья.

Работа с такими расходниками требует хорошего уровня мастерства. Начинающим сварщикам рекомендуют применять другие изделия.

Технические характеристики сварочных электродов «УОНИ-13/55»

Рассмотрим основные технические характеристики сварочных электродов «УОНИ-13/55»:

• общая характеристика электродов;
• механические свойства металла сварочного шва;
• химический состав металла сварочного шва;
• пространственные положения сварочного шва;
• величина сварочного тока;
• среднее количество электродов в 1 кг.

Общая характеристика электродов “УОНИ 13/5”

Общая характеристика электродов включает в себя следующие параметры:

• покрытие сварочных электродов: основное;
• коэффициент наплавки, г/А•ч: 9,5;
• производительность наплавки электродов (для диаметра 4,0 мм), кг/ч: 1,4;
• расход электродов на 1 кг наплавленного металла, кг: 1,7.

Механические свойства металла сварочного шва

Сварочный шов, созданный электродами «УОНИ-13/55», имеет следующие механические характеристики:

• предел текучести, МПа – 420;
• предел прочности, МПа – 540;
• относительное удлинение, % – 22;
• ударная вязкость (KCV), Дж/кв. см:
  • при Т = +20°С – 130;
  • при Т = -40°С – 80;
  • при Т = -60°С – 50.

Химический состав металла сварочного шва

В химическом составе сварных швов имеются следующие элементы:

• углерод (С): ≥ 0,07%;
• кремний (Si): ≥ 0,5%;
• марганец (Mn): ≥ 1,35%;
• фосфор (P): ≥ 0,025;
• сера (S): ≥ 0,025.

Пространственные положения сварочного шва

При сварке допускаются следующие пространственные положения сварочного шва: 1,2,3,4,6.

Величина сварочного тока электродов «УОНИ-13/55»

При сварке, в зависимости от диаметра электрода и пространственного положения шва, рекомендуется устанавливать величины сварочного тока (А), указанные в таблице.

Диаметр, мм/положение швов	Нижнее	Вертикальное	Потолочное
2,0	40…50	35…55	35…55
2,5	50…70	40…65	40…65
3,0	80…100	70…90	70…90
4,0	130…160	130…140	130…140
5,0	180…210	160…180	–

Среднее количество сварочных электродов «УОНИ-13/55» в 1кг

Среднее количество электродов в 1кг в зависимости от их диаметра указано в таблице.

Диаметр сварочных электродов, мм	Среднее количество электродов в 1 кг, шт.
2,0	98
2,5	55
3,0	40
4,0	15

Технологические особенности сварки электродами «УОНИ-13/55»

Сварку стыков рельсов и арматуры рекомендуется производить ванным способом в нижнем положении шва.

Допускается обычная дуговая сварка металлоконструкций и стержней арматуры. Такую сварку производят во всех пространственных положениях шва постоянным током (при обратной полярности) на короткой дуге.

Свариваемые кромки должны быть тщательно очищены от грязи, масла и окалины.

Перед сваркой обязательна прокалка сварочных электродов УОНИ 13/55 при температуре Т = 250…300°С в течение 1 часа.

Как читать маркировку

Пример обозначения: Э50А-УОНИ-13/55 СМ-4,0-УД ГОСТ 9467-60.

Запись расшифровывается следующим образом:

1. Э — электрод для дуговой сварки.
2. 50 — временное сопротивление шва разрыву составляет 50 кгс/кв. мм.
3. А — место соединения обладает пластичностью и ударной вязкостью.
4. УОНИ — марка, унаследованная от названия разработанного в 1940 г. покрытия «УОНИ-13». Аббревиатура означает «универсальная обмазка научного института №13».
5. 13/55 — разновидность изделия.
6. СМ-4,0 — изготовлен из сварочной проволоки диаметром 4 мм.
7. У — предназначен для соединения заготовок из углеродистой стали.
8. Д — толстый слой обмазки.

Вместо «У» в маркировке могут присутствовать следующие литеры:

1. Л — легированная сталь.
2. Т — термостойкая.
3. В — высоколегированная.
4. Н — предназначен для ремонтов методом наплавки.

Вместо «Д» могут стоять такие буквы:

1. С — средняя по толщине обмазка.
2. М — тонкая.

В ГОСТ 9466-75 данный электрод называется «УОНИИ» (универсальная обмазка научно-исследовательского института). В проектной и прочей документации нужно указывать такую аббревиатуру.

Ключевые отличия электродов УОНИ от МР-3

Обе марки пользуются популярностью.

Преимущества МР-3 состоят в следующем:

• подходит и переменный, и постоянный ток;
• полярность не имеет значения;
• допустима невысокая квалификация мастера;
• очистка заготовок от ржавчины не является обязательной;
• работы могут проводиться при высокой относительной влажности.

Обмазка у этих расходников рутиловая. Они хороши для начинающих и тех, кто учится ремеслу сварщика. Для работы таким электродом сноровка не требуется.

Недостаток МР-3 заключается в высокой стоимости.

Технические характеристики УОНИ

Материал стержней: сварочная проволока Св-08 или Св-08А (13/55).

Тип обмазки: основная.

Расход на 1 кг расплавленного металла: 1,7 кг.

Длина при диаметре:

• 2-3 мм — 35 см;
• 4-5 мм — 45 см.

Коэффициент наплавки: 9 г/А*ч.

Механические и химические свойства

Данные приведены в таблице:

Наименование характеристики	Значение
Механические характеристики
Временное сопротивление, Н/кв. м	420-540
Ударная вязкость, Дж/кв. см	От 128
Относительное удлинение, %	Не ниже 22
Химический состав (массовая доля элементов), %
Углерод	до 0,11
Кремний	0,25-0,5
Марганец	0,9-1,4
Сера	до 0,03
фосфор

Сила тока

В отличие от рутиловых, электродам с основной обмазкой противопоказан высокий ампераж. Избыток тепла негативно сказывается на качестве шва.

Наблюдаются следующие нежелательные явления:

1. Материал сильно коробится.
2. Возрастает количество брызг.
3. Металл активно испаряется.
4. Усложняется контроль сварочной ванны.
5. Металл вытекает (вертикальные и потолочные швы).

Рекомендуемые значения силы тока для электродов разных диаметров в зависимости от пространственного положения шва приведены в таблице:

Диаметр электрода, мм	Положение сварочного шва
	горизонтальное	вертикальное	потолочное
2	40-50	35-55	35-55
2,5	50-70	40-65	40-65
3	80-100	70-90	70-90
4	130-210	130-140	130-140
5	180-210	160-180	—

Для расходников некоторых производителей, например, Лосиновского завода, ампераж немного занижают.

Количество в 1 кг

Зависит от диаметра, мм:

1. 2 — 100 шт.
2. 2,5 — 55-58 шт.
3. 3 — 38 шт.
4. 4 — 16 шт.
5. 5 — 10 шт.

Масса 1 изделия соответственно равна: 10, 17-18, 26-27, 59-61 и 95 г.

Плюсы и минусы

Востребованность электродов УОНИ объясняется такими достоинствами:

1. Производят надежный, пластичный шов с высокой ударной вязкостью. При соблюдении технологии брак отсутствует.
2. Не требуют применения защитного газа.
3. В сравнении с некоторыми аналогами расход на 10-15% ниже. Объясняется присутствием в обмазке железного порошка, восполняющего потери металла на брызги и выгорание.

Отмечают следующие недостатки:

1. Изделие требует от сварщика профессионализма. Начинающему сложно к нему приспособиться.
2. Детали необходимо тщательно готовить. При наличии грязи, влаги или следов коррозии качественный шов не получится. Поэтому для наружных работ (вне цеха) изделия этой марки не подходят.
3. Не способны работать на переменном напряжении.

Таким образом, электроды УОНИ являются узкоспециализированными.

Прокалка перед использованием

Обмазка электродов имеет пористую структуру. В сыром помещении она абсорбирует влагу, и расходник становится непригодным к использованию. Его покрытие крошится и хуже горит, расплавленный металл не получает необходимой защиты от окисления.

По этой причине перед тем как варить, электроды подвергают т.н. прокалке.

Это прогрев в специальной печи с контролем температуры и длительности. Расходники укладывают в формы, обеспечивающие всестороннее и равномерное поступление тепла.

Параметры процедуры производитель указывает на упаковке и в описании продукции на официальном сайте.

Для электродов УОНИ они составляют:

• температура: +250…+300˚С;
• время: 4 часа;
• кратность: не более 3 раз.

Прогретые электроды кладут в специальный герметичный пенал с теплоизолированными стенками. Его можно сделать своими руками из пластиковой трубы среднего диаметра.

Обмазка УОНИ не содержит органических компонентов, поэтому допускается увеличение температуры при прокалке до 400˚С.

Вне пенала электрод остается сухим в течение 8 часов. Если он за это время не будет израсходован, процедуру следует повторить, но не более 3 раз. В противном случае покрытие растрескается и отпадет.

Технология сварки электродами УОНИ

Используется инверторный аппарат. Сварочники-выпрямители, вооруженные этими расходниками, не обеспечивают стабильность дуги.

Действуют в следующем порядке:

1. Соединяемые детали очищают от масложировых пятен, ржавчины и грязи.
2. При большой толщине разделывают кромки в соответствии с ГОСТами.
3. Складывают детали вместе и размещают их на подкладках из меди для охлаждения.
4. Подключают к заготовкам отрицательную клемму, к электроду — положительную.
5. Прокаливают расходники.
6. Регулятор тока на инверторе устанавливают в позицию, соответствующую диаметру электрода. Тот подбирается с учетом толщины соединяемых деталей.
7. Кратким касанием или чирканьем возбуждают дугу.
8. Выполняют шов, двигая электрод «елочкой». Варят углом назад, чтобы шлак ложился на уже пройденный отрезок.
9. Переворачивают заготовки и выполняют шов с обратной стороны, двигая электрод прямолинейно.

Столкнувшись с неустойчивым горением дуги и залипанием расходника, необходимо проанализировать следующие возможные причины:

1. Исполнителю не хватает опыта.
2. Попался бракованный электрод. Рекомендуется приобрести по нескольку пачек от разных торговых марок и опытным путем подобрать надежного изготовителя.
3. Фактический ток не соответствует показаниям на регуляторе. Рекомендуется проверить его измерительными клещами.
4. В сети низкое напряжение либо периодически наблюдаются его просадки. В таких условиях дешевые аппараты плохо работают с основными электродами.

В последнем случае помогают такие меры:

1. В цепь включают дроссель.
2. Находят стабильную сеть.
3. Приобретают дорогой сварочник профессионального уровня.

При соблюдении технологии шов получается высокого качества.

Грамотные условия хранения

Электроды содержат в сухом отапливаемом помещении. Относительная влажность — ниже 50%.

Место хранения не должно находиться под прямыми лучами солнца.

Во избежание конденсации влаги на изделиях рекомендуют не допускать перепадов температуры и ее снижения за отметку +15°С.

Если после вскрытия герметичной упаковки были израсходованы не все электроды, оставшиеся перекладывают в специальный утепленный пенал.

Производители УОНИ

Большинство крупных изготовителей выпускают электроды данной марки.

Наиболее широко на рынке представлена продукция следующих компаний:

1. ООО «НПО Спецэлектрод» (г. Волгодонск).
2. «Хобэкс».
3. ОАО «Лосиновский электродный завод».
4. Monolith.
5. «Мост» (Польша).
6. ПАО «Плазматек» (СНГ).
7. Linkoln Electric (США).

Все изготовители работают в данной сфере десятки лет, обладают большим опытом. Заводы оснащены современным оборудованием, позволяющим на высоком уровне осуществлять контроль качества. Благодаря этому процент брака является минимальным.

Помимо производственных мощностей компании располагают научно-исследовательскими лабораториями, где ведется разработка новых типов сварочной проволоки и покрытия.

Некоторые фирмы, например «НПО Спецэлектрод», могут изготавливать расходники под заказ с характеристиками, заявленными покупателем.

Видео

Ниже представлен плейлист с разными роликами об электродах этой марки. Если кликнуть на меню в правом верхнем углу плейлиста, можно выбирать среди роликов.

https://youtube.com/watch?v=videoseries%3Flist%3DPLV7615INHuKxCSZs-QGe7hXMi7WU5N4oo

Фото

Источники: https://weldelec.com/elektrod-uoni-1355-tekhnich-kharakteristik/, https://magelectrod.ru/article/harakteristiki-elektrodov-uoni-13-55/, https://www.spetselectrode.ru/electrod/1355.htm, https://svarkaved.ru/materialy/elektrody-dlya-svarki/ispolzovanie-elektrodov-uoni,

03.11.2020