Сварка нержавейки со сталью. Способы сварки нержавеющей стали

Чем варить нержавейку - вопрос довольно актуальный для современной промышленности. Стоит отметить, что данный тип стали - довольно прочный материал, поэтому его обработка имеет определенные нюансы. Выбор метода сварки зависит и от толщины заготовок, и от химического состава.

Нержавеющая сталь. Основные характеристики

Нержавеющая сталь - это сплав углерода и железа, легированный хромом. Большое содержание последнего элемента обеспечивает высокую стойкость материала в коррозийной среде. образовывают специальную защитную пленку, благодаря которой основной металл сохраняет свою стойкость. Дополнительно сталь легируют никелем, кобальтом, титаном. Главными преимуществами нержавейки является высока стойкость при контакте с агрессивной средой, высокая прочность, соответственно, и длительный период эксплуатации. К тому же сталь имеет хороший эстетический вид.

Особенности сварки стали, стойкой к коррозии

Данный материал имеет большое линейное расширение. Как следствие, при термическом воздействии заготовки могут деформироваться, изменять свои размеры. Чтобы избежать такой ситуации, необходимо четко придерживаться оптимального зазора между деталями, что соединяются. Действие высокой температуры может привести к тому, что легированная сталь несколько теряет свои свойства, стойкость к коррозии уменьшается. В этом случае сварной шов должен своевременно охлаждаться. Низкая теплопроводность стали требует снижения силы тока примерно на 25%. Стоит также правильно подбирать сварочные электроды, так как при большой длине возможен их перегрев. Еще одна сложность - появление тугоплавких карбидов на поверхности, межкристаллитная коррозия.

Способы варки нержавеющей стали

Существует немало методов сварки При небольшой толщине метала (1,5 мм) целесообразно использовать (в среде инертного газа). Чем варить нержавейку толщиной менее 0,8 мм? В данном случае используют импульсный дуговой способ. Тонкие металлы также соединяют дугой со струйным переносом материала. Все чаще используется плазменный метод сварки. Применять его можно для широкого диапазона толщины заготовок. Сечения более 10 мм варят под шаром флюса. Еще используют сварку токами высокой частоты, лазерный метод.

Аргонная сварка материала

Данный процесс происходит в защитной среде газа - аргона. Он защищает материал от воздействия кислорода. В специальном приспособлении образовывается дуга между деталью и электродом из вольфрама. В процессе нагрева кромки плавятся, возникает защищенная сварочная ванна. В дугу также постоянно подается специальная проволока для сварки нержавейки. Производится сам процесс соединения под углом 90°. Для наиболее качественной работы стоит исключить любые колебательные движения электрода. В результате получается шов, свободный от шлаков. Такое соединение отличается высоким качеством, прочностью, удовлетворяет все эстетические запросы. Сварка нержавейки газом используется во многих отраслях: химической, пищевой промышленности, автомобилестроении, авиации, теплоэнергетике. Среди недостатков можно выделить лишь большие затраты времени на сам процесс. Также технология требует специальных навыков и опыта у работников.

Оборудование для аргонодуговой сварки

Прежде всего, для данного типа соединения металлов необходим инвертор. Его модификаций и моделей довольно много: "Сварог", KEMPPI Master, BRIMA и др. Основными преимуществами аппарата является простота эксплуатации, небольшие размеры и вес, стабильная дуга. Инверторы можно применять для сварки практически любых металлов, при этом соединения будут высокого качества. Как варить нержавейку инвертором и что нужно учитывать? Прежде всего, необходимо правильно подобрать рабочий диапазон температуры. Некоторые модели не работают на открытом пространстве в холодное время. Также стоит учитывать мощность аппарата. Для бытового использования подойдет инвертор с током до 160 А (например, "Сварог TIG 200 P", PRO TIG 200 P) Детали перед соединением очищают, обезжиривают. Для сварки потребуется и газовый баллон с аргоном. Хотя на практике допускается использование разбавленного газа. К крепится горелка, в держатель которой вставляется вольфрамовый электрод. На ручке горелки имеются кнопки для подачи тока и газа. Необходима также и сварочная проволока из того же материала, что и соединяемые детали.

Как происходит сварка полуавтоматом

Чем варить нержавейку при ремонте автомобиля, в быту? В этом случае часто используют метод сварки полуавтоматом. Происходить он может как в защитной среде, так и без использования газа. Применяют полуавтоматы и на крупных автомобильных предприятиях, что говорит о высоком качестве сварного соединения. Электродом и присадочным материалом в данном случае выступает специальная проволока. Работать с оборудованием можно несколькими способами: короткой дугой, струйный перенос, импульсная сварка нержавейки. Технология предусматривает работу и без защитного газа, однако в этом случае следует выбирать специальные порошковые электроды. Данный способ подходит и для работы на воздухе. Нет необходимости покупать (а, соответственно, тратить дополнительные средства) газовый баллон. Это имеет свой недостаток - со временем сварное соединение может покрыться ржавчиной. Поэтому специалисты рекомендуют все же использовать специальные электроды по нержавейке и проводить сварку с использованием аргона. На сегодняшний день существует много разновидностей полуавтоматов как отечественного ("ФЕБ", "Сварог"), так и зарубежного производства (BRIMA, EWM, TRITON и др.). Выбор аппарата зависит от поставленных задач, объемов сварки и характеристик соединяемых материалов.

Использование электродной сварки

Чем варить нержавейку, если особых требований к качеству шва не предоставляется? Как правило, в бытовых условиях, при соединении всевозможных труб, в мелкосерийном производстве, а также для получения короткого шва применяется сварка электродом. Суть этого процесса заключается в образовании соединения из материала заготовки и металла электрода.

К достоинствам методики можно отнести простоту исполнения, возможность соединять разные металлы (как тонкие, так и довольно большие сечения). Нет необходимости использовать газ, что удешевляет процесс. Также сварка электродами дает возможность подойти к труднодоступным участкам детали. Существуют и определенные минусы такой технологии. Во-первых, сварной шов требует очистки от образовавшихся шлаков. Во-вторых, скорость сварки небольшая.

Как выбрать электроды для сварки

Электроды по нержавейке широко используются для соединения стойких к коррозии сплавов, которые работают при высоких температурах. Как правило, стержни изготавливаются на основе никеля, хрома. При можно использовать два типа электродов. Первые - работают в условиях постоянного тока. Основное покрытие чаще всего состоит из магния, карбонатов кальция. Сварочные электроды с рутиловым покрытием могут работать при переменном токе. При сварке с использованием аргона применяют различные вольфрамовые стержни. Благодаря высокой рабочей температуре они не плавятся. Существует немало их разновидностей. Зеленые электроды (WP) состоят из чистого вольфрама. Они обеспечивают достаточно высокую стойкость дуги. Белые - WZ-8 - легированы оксидом циркония. Оксид тория добавляют в красные электроды. Это наиболее распространенная группа, стержни обладают высокой стойкостью. Также в вольфрамовые электроды может входить лантан, церий.

Обработка сварных соединений

После окончания процесса соединения деталей необходимо очистить шов. Это следует сделать для того, чтобы улучшить внешний вид, продлить срок службы. В противном случае в этой области может возникнуть коррозия. Прежде всего, проводится механическая очистка сварного шва. Более эстетично место соединения смотрится после пескоструйной обработки. Следующий этап включает шлифовку поверхности. При этом не рекомендуется использовать абразивы на основе корунда, так как он может спровоцировать появление коррозии. Стоит отметить, что все эти манипуляции направлены на улучшение внешнего вида детали. Защитить сварной шов от разрушений поможет травление, пассивация. Травление - это обработка поверхности специальными химическими средствами, которые разрушают возникшую окалину. При пассивации на место соединения наносится особое вещество. Под его воздействием появляется защитная пленка (из оксида хрома).

Лазерный метод сварки сплавов

Один из наиболее современных и технологичных методов соединения - лазерная сварка нержавейки.

Суть этого метода заключается в использовании лазерного луча в качестве источника нагрева. Отличается такая сварка высокой скоростью, большой концентрацией энергии в месте соединения. Тепловое воздействие на зону, которая находится в непосредственной близости ко шву, незначительное. Поэтому риск образования горячих или холодных трещин минимальный. Шов, полученный в результате, отличается своей прочностью, пористость отсутствует. Также есть возможность доставить в место соединения легирующих элементов, защитного газа. Так как сварочные электроды отсутствуют, то в шов не попадают инородные соединения. Лазерная сварка может применяться даже для ювелирных изделий, так как все швы тонкие, аккуратные и прочные. Единственный недостаток - оборудование является достаточно дорогостоящим, поэтому массовое применение таких установок пока невозможно.

Нержавеющую сталь в соответствии с классификацией принадлежит к высоколегированным сталям, стойким к коррозии. Главной легирующей составляющей в них служит хром. Помимо него в химическом составе нержавейки присутствуют другие элементы, также способные влиять на ее физические и механические характеристики. Чаще всего это никель, марганец, молибден и титан. Благодаря хорошим показателям прочности и антикоррозионной стойкости данных сплавов сварка нержавейки массово применяется при изготовлении бытовых предметов и промышленного оборудования.

На показатели свариваемости у нержавеющих сталей оказывают влияние многие ее свойства. Так, пониженная теплопроводность из-за концентрированной теплоты увеличивает степень проплавления свариваемого металла. Высокие коэффициенты линейного расширения оказывают влияние на литейную усадку, что значительно усиливает деформацию материала во время и по завершении сварки нержавейки инвертором. При этом могут образовываться трещины, когда между соединяемыми заготовками большой толщины нет должных зазоров.

При повышенном электрическом сопротивлении усиленно нагреваются стальные электроды, а те, что содержат хромоникелевый стержень, во избежание негативного эффекта должны быть не длиннее 35 см. Следует также учитывать склонность нержавеющих сталей с высоким содержанием хрома утрачивать свою антикоррозионную стойкость при неподходящем режиме термообработки. Во избежание этого применяют быстрое охлаждение места сварки нержавейки электродом для достижения меньших потерь коррозионной стойкости. Выбор способа охлаждения зависит от видов сталей.

Сварка нержавейки полуавтоматом

Из различных способов сваривания нержавеющих сталей чаще всего применяют три. Это сварка нержавейки полуавтоматом с помощью такой же электродной проволоки, способ сварки электродами с покрытием, а также выполняемая в защитной аргоновой среде сварка электродом из вольфрама.

Выбор способа и режимов сварки для каждого конкретного случая происходит с учетом марки, механических свойств и коррозионных качеств стали. Причем следует принимать во внимание склонность к растрескиванию, как основного металла, так и используемого для сварки, поскольку в ходе нагрева в них происходят структурные изменения, влияющие на формирование соединения. Эти преобразования не только осуществляются в ходе плавления при сварке нержавейки с черным металлом, но и продолжаются во время охлаждения и застывания металла шва. Выбор режимов термической обработки должен обеспечивать необходимую устойчивость к коррозии, ожидаемую от соединения.

Для подготовки деталей из нержавеющих сталей под сварку, их кромки обрабатывают почти так же, как и изделия, выполненные из низкоуглеродистых сталей. Отличие только одно: стыковые зазоры в соединениях должны способствовать хорошей усадке производимых швов. Области кромок, подлежащих свариванию, качественно зачищаются металлическими щетками с последующим их промыванием ацетоновым либо бензиновым составом. Это поможет исключить жир, способный содействовать порообразованию в швах и влиять на стойкость горения дуги.

Сварка нержавейки с использованием электродов

Технология сварки нержавейки с помощью покрытых электродов ручным способом способствует получению швов должного качества. Когда образование сварного соединения не требует специальных условий, то этот метод наиболее оптимальный для сваривания нержавеющих сталей. С учетом марки стали согласно ГОСТу выбирают тип электродов с наиболее оптимальным химическим составом. Выбранный электрод должен соответствовать основным рабочим показателям свариваемой конструкции в части механических характеристик, стойкости к коррозии, а в отдельных случаях и жаростойкости.

Чаще всего сварка нержавейки газом ведется с помощью постоянных токов на обратной полярности. При наличии возможности пользоваться нужно электродами наименьшего диаметра с минимумом энергии тепла, чтобы снизить степень проплавления шва. Причем сила сварочных токов для работ с нержавеющими сталями должна быть на порядок ниже, чем для сталей обыкновенных. Это связано с тем, что от действия большего тока нержавейка, обладающая низкой теплопроводностью, при высоком электрическом сопротивлении электродов может перегреваться и даже распадаться на отдельные куски. Те же причины объясняют более высокую скорость проплавления электродами из этого сплава, в отличие от традиционных стальных.

С целью сохранения антикоррозионных свойств швов необходимо быстрое их охлаждение. При его проведении пользуются обдуванием с помощью атмосферного воздуха либо особыми медными прокладками. Сварка нержавеющих сталей класса аустенитных, относящихся к хромоникелевым, требует применения для этой цели воды, что позволит избежать обеднения хромом наружных участков соединения.

Аргоновая сварка нержавейки

Сварку нержавейки аргоном посредством вольфрамовых электродов следует использовать для случаев, когда предъявляются высокие требования к надежности сварных соединений. Также этот метод актуален для особенно тонких листов подлежащих сварке нержавеющих сталей. Процесс ведется в аргонной среде на токах прямой полярности, постоянных либо переменных. В виде присадочного материала требуется применение проволок для сварки нержавейки, обладающих большим, чем у основного сплава, уровнем легирования.

Техника сварки не должна допускать совершения электродом движений колебательного характера. Из-за них может быть разрушена защита сварочной зоны, вследствие чего подвергнется окислению расплав металла шва. Еще стоит защитить от воздействия воздуха оборотную сторону шва, хотя нержавейка не настолько нуждается в этом, как, к примеру, титан. Обеспечивают данную защиту методом поддува аргона.

Чаще всего вольфрамовые электроды используют при сварке труб из нержавейки, необходимых для транспортирования жидких составов под давлением либо газов. Их варят тоже в защитных средах инертных газов. Во избежание попадания вольфрамовых частиц в расплав сварочной ванны, применяют поджог дуги без непосредственного контакта. Также можно зажечь дугу на поверхности пластины из угля или графита, а потом уже перенести ее пламя на основную поверхность металла. Для сокращения расходования вольфрамовых электродов по окончании сварочных работ подачу инертного газа прекращают не сразу. Целесообразно сделать это спустя несколько секунд, когда закончится активное окисление разогретого электрода. Таким образом продляется время его эксплуатации.

Применение аргонной сварки нержавейки полуавтоматами способно обеспечить высокую производительность работ при хороших характеристиках швов. А использование при этом электродных проволок с содержанием никеля улучшает свариваемость.

По завершении процесса сварки полученный шов необходимо подвергнуть последующей обработке. Для повышения коррозионной стойкости с его поверхности удаляется пористый слой окислов посредством термической обработки либо травлением. Первый способ позволяет под действием температуры выше 100 ºС нивелировать различия физико-химических свойств присадочных металлов. А метод травления, более результативный в сравнении с термообработкой, предполагает погружение сварного соединения в ванну со специальным составом или нанесение на его поверхность особой пасты. Для обеспечения максимальной устойчивость к коррозии швы подвергают шлифовке и полировке.

Согласно принятой классификации, нержавеющие стали относятся к высоколегированным коррозионностойким сталям. Основным легирующим элементом в них является хром (Cr), содержание которого составляет от 12 до 20%. Кроме этого, нержавеющие стали содержат элементы, необходимые для придания им определенных физико-механических свойств и увеличения коррозионной стойкости: никель (Ni), молибден (Mo), марганец (Mn), титан (Ti) и другие.

Благодаря своим антикоррозионным и прочностным качествам, нержавеющие стали широко используются в промышленности и быту. Изделия, изготовленные из нержавейки, можно встретить везде, - начиная от цехов-гигантов химического производства и заканчивая кухней в каждой квартире.

Свариваемость нержавейки

• Пониженная в 1,5-2 раза по сравнению с низкоуглеродистыми сталями теплопроводность, вызывающая концентрацию теплоты и увеличение проплавления металла в зоне сварки. Это свойство диктует необходимость уменьшения при сварке нержавейки силы тока на 15-20% в сравнении с током для обычных сталей.
• Большой коэффициент линейного расширения и обусловленная этим значительная литейная усадка увеличивают деформацию металла в процессе и после сварки. При отсутствии достаточного зазора между свариваемыми деталями, обладающими значительными толщинами, это может приводить даже к трещинам.
• Высокое электрическое сопротивление приводит к сильному нагреву электрода из высоколегированной стали. Для снижения отрицательного эффекта, электроды с хромоникелевыми стержнями выпускаются длиной не более 350 мм.
• Очень важным качеством является склонность высокохромистых сталей к утрате своих антикоррозийных свойств при неправильном термическом режиме. Явление это называется межкристаллитной коррозией. Физико-химическая природа его состоит в том, что при нагревании выше 500°С, по границам зерен происходит образование карбидов хрома и железа, которые становятся центрами коррозионного растрескивания и коррозии. С этим явлением борются разными методами, одним из которых является быстрое охлаждение места сварки (любым способом, вплоть до поливания водой), чтобы уменьшить степень потери коррозионной стойкости. Способ охлаждения водой подходит только для определенных сталей - хромоникелевых аустенитного класса.

Способы сварки нержавейки

• cварка покрытыми электродами (режим MMA);
• сварка вольфрамовым электродом в среде аргона (режим DC/AC TIG);
• полуавтоматическая аргонная сварка нержавеющей проволокой (режим MIG).

Подготовка металла к сварке

Перед сваркой, поверхности кромок зачищают до блеска стальной щеткой и промывают растворителем (например, ацетоном, авиационным бензином). Это делается для удаления жира, который может вызвать появление пор в шве и снижение устойчивости дуги.

Ручная сварка покрытыми электродами (режим MMA)

ГОСТ 10052-75 "Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами" содержит типы электродов, подходящих для нержавеющих сталей определенного состава. Это, в частности, электроды ОЗЛ-8, ЦЛ-11, НИАТ-1, УОНИ-13/НЖ 12Х13 и пр. Если известна марка свариваемой нержавеющей стали, можно, обратившись к ГОСТу, подобрать тип электрода оптимального состава. Выбирать следует те электроды, которые обеспечивают основные эксплуатационные характеристики сварных соединений - механические свойства, коррозионную стойкость, а если необходимо, то и жаростойкость.

Сварка, как правило, производится постоянным током обратной полярности. Нужно стремиться к меньшему проплавлению шва, варить по возможности электродами небольшого диаметра при минимальной тепловой энергии. Как писалось выше, сила тока при сварке нержавеющей стали на 15-20% меньше чем для обычной стали.

Из-за низкой теплопроводности и высокого электросопротивления электродов, использование больших токов может приводить к перегреву их покрытия и даже отваливанию отдельных кусков. По этой же причине (низкая теплопроводность и высокое сопротивление) электроды для сварки нержавейки обладают более высокой скоростью плавления, чем обычные стальные. Приступая к сварке нержавеющей стали впервые, нужно быть готовым к этому.

Для сохранения коррозионных свойств шва, нужно обеспечивать его ускоренное охлаждение, используя для этого медные прокладки или обдувание воздухом. Если свариваемая сталь относится к хромоникелевым аустенитного класса, можно для охлаждения использовать воду.

Сварка вольфрамовым электродом в среде аргона (режим AC/DC TIG)

Сварка должна выполняться без колебательных движений электродом, иначе может нарушиться защита зоны варки, что приведет к окислению металла шва. Обратная сторона шва защищается от воздуха поддувом аргона (нержавейка не так критична к защите обратной стороны как титан).

В таблице ниже приведены примерные режимы ручной сварки в аргоне вольфрамовым электродом нержавеющей и жаропрочной аустенитной стали.

Нужно стараться исключить попадание вольфрама в сварочную ванну. Поэтому целесообразно использовать бесконтактный поджог дуги или зажигать дугу на угольной или графитовой пластине, перенося ее затем на основной металл.

Для аустенитов, с целью снижения обеднения хромом внешних участков, рекомендуется охлаждение шва водой.

С целью уменьшения расхода вольфрамового электрода, после окончания сварки желательно не выключать сразу защитный газ, делая это спустя некоторое время (10-15 сек.). Это исключает интенсивное окисление нагретого электрода и продлевает срок его службы.

Полуавтоматическая аргонная сварка (режим MIG)

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Сварка ММА

Вопрос №1.

Варит ли инвертор нержавеющую сталь? Вчера решил испытать судьбу. Взял круглый бак от стиралки и отправился к знакомому у которого есть инвертор. Варить пытался электродом для нержавейки, диаметром 3 мм. Дуга скачет, невозможно работать. Если добавить ток, дуга обрывается. В баке прожоги металла.

Сварочный инвертор аврора

Ответ:

Для сварки коррозионостойких сталей нужен инвертор со встроенным осциллятором или с «хорошо выпрямленным» током. В паспорте, который прилагается к инвертору, обычно указывается на какие металлы он рассчитан. Но даже если вы не найдете в паспорте требуемую информацию, всегда можно выяснить все возможности аппарата в специализированном магазине.
Лучше всего подходит аргонодуговая сварка (в частности, популярностью пользуется сварочник Aurora PRO INTER TIG 200 PULSE). АДС позволяет выполнять качественные швы на тонкостенных листах и деталях (трубах, например). Соединить же тонкий лист (до 3 …5 мм) ручной дуговой сваркой и получить качественный шов – это задача непростая.
Металлы, устойчивые к коррозии обычно содержат много хрома, а он, в свою очередь, образует с кислородом воздуха оксиды, что зачастую приводит к растрескиванию шва во времени. Образуется окалина. Поэтому важно, выполняя тонкие работы с изделиями, к которым предъявляются высокие требования, производить поддув аргоном обратной стороны шва.

Для работы штучным электродом с флюсующей обмазкой необходим опыт. Нужно поиграться с полярностью, а не просто работать по инструкции. С толстостенными изделиями, как уже говорилось выше, обычно не возникает проблем. Но так ли много изделий или конструкций из толстой нержавейки вы знаете? Правильно, все, что встречается – относительно тонкостенное, до 5 мм толщиной в сечении.

Когда варят тонкостенную нерж, приходится уже выкручиваться:

• Токи нужно устанавливать как можно меньше, дугу держать как можно короче.
• Дуга зажигается в стороне, а затем постепенно подводится к свариваемой кромке.
• Обращайте внимание на подключение клеммы заземления, в ее направлении будет действовать дутье дуги.

Что касается прожогов, для толщин в 1 мм нужен электрод более тонкий, чем 3 мм. Для поджига трехмиллиметрового электрода нужен ток, который моментально прожжет тонкий лист. Электродом «тройка» сваривать и «черные» металлы непросто, а по нержавейке, да еще для того, чтобы учиться, нужно брать электрод 2 или 1,6 мм
Лучше всего сваривается нержавейка с пониженным содержанием углерода. В связи с тем, что стали с высоким содержанием хрома склонны к концентрации напряжений, которые на порядок превышают аналогичные напряжения в углеродистой стали, нужно избегать перепадов температур.

Основные особенности,о которых нужно знать:

• Коррозионостойкие металлы имеют крайне низкий показатель теплопроводности. Это означает, что тепло передается в окружающее воздушное пространство медленно, а скорость образования сварочной ванны увеличивается. По этой причине сварку выполняют на низких токах. Если для углеродистой стали определенной толщины вам необходимо было установить на своем аппарате 80А, то для аналогичной нержавейки вам потребуется 60А. Силу тока в среднем снижают на 25%.
• линейные размеры при нагреве испытывают существенные изменения, тому причиной немалое значение коэффициента термического расширения. Следствие - большие поводки деталей. Если речь идет о сварке толстостенных деталей в стык без зазора - гарантировано такое соединение потрещит. Причиной тому высокие напряжения такого соединения, которые возникают из-за неравномерного расширения металла. Сварку встык при больших толщинах производите с зазором.
• Большое количество легирующих элементов увеличивает электрическое сопротивление, поэтому при ММА работают электродами не более 350 мм в длину.
• Строго соблюдайте режимы термообработки, рекомендуемые для той или иной марки, из-за склонности к возникновению межкристаллитной коррозии.

Электроды ММА для нержавеющих сталей

Вопрос №2.
В гараже стоит инвертор для РДС (ММА). Есть работа по сварке нержавеющей стали. Подскажите, какие электроды подходят для такой работы, какие не подходят. Какие «подводные камни» сварки теми или иными электродами?

Ответ:

Выбор электродов для нержавейки, действительно, требует надлежащего подхода. Благо, ассортимент их довольно широкий. Наилучшими для коррозиестойких сталей на сегодняшний день являются электроды ОК61.30. Выпускаются они шведской компанией ESAB и успешно используются при сварке 12Х18Н10, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10 и т.д. ОК61.30 с рутиловым покрытием имеют легкий поджиг, держат уверено дугу, обеспечивают оптимальный прогрев, т.е. очень хорошо проявляют себя. Шлак отлично отделяется.
Отечественные электроды в основном идут с базисным покрытием. Они довольно капризны и требуют от сварщика определенного мастерства (имеют склонность к залипанию, при поджиге дуги нередко происходит отслоение покрытия, могут внезапно прекратить работать), но выполненный ими шов обеспечивает высокие коррозионные свойства. В продаже часто встречаются марки ЦЛ-11, либо ОЗЛ-8.

Вопрос №3
Как правильно варить ЦЛ-11?

Ответ:

Как и ESAB ОК61.30 электроды ЦЛ-11 изготовлены для конструкций ответственного назначения из сталей, содержащих Cr и Ni, типа 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Б и т.п., которые будут работать в непростых условиях, когда к ним предъявляют большие требования. Швы, полученные ЦЛ-11 имеют высокую стойкость к образованию коррозии между кристаллами.

Електроды ЦЛ-11

Перед сварочными работами детали зачищают крацовочной щеткой до металлического блеска, удаляют грязь, масло, коррозию, которая несмотря на то, что нержавейка, может проявлять себя. Дугу нужно стараться поддерживать как можно короче, шов формировать неширокими валиками. Для электродов до 4 мм используют ток DC и обратную полярность. Варят в любых положениях кроме «от потолка к полу». Если диаметр четыре миллиметра и более – возникают сложности с прохождением швов на потолке и по вертикали.
Благодаря малому содержанию «вредных элементов» и небольшому газообразованию ЦЛ-11 дает шов устойчивый к обычной коррозии и между кристаллами.
В случае, если электроды долгое время провалялись в сыром помещении и набрали влаги, требуется термообработка около 200 градусов Цельсия в течении часа.

Мех.показатели:
Временное сопротивление разрыву, более 540Н/мм2
Относительное удлинение, более 20%
Ударная вязкость более 80 Дж/см2

Аналоги ОЗЛ-7;-8, ESAB OK61.85, ОК61.30

Сварка ТIG

Вопрос №4

Какой газ применяют для защиты шва?

Ответ:

Вольфрамовым электродом удобно варить тонкостенные листы. Швы качественные. Защита ванны — аргон 100%. Ничего другого для вольфрама придумывать не нужно. Единственный недостаток — низкий КПД по сравнению с полуавтоматической сваркой, потому что сварочную проволоку приходится держать левой рукой, подавая в сварочную ванну.

Сварка полуавтоматом

Вопрос №5

Сам сварке только учусь. Расскажите о сварке нержавейки полуавтоматом. Какой газ лучше применять для нее?

Ответ:

Теперь о технологии. Практикуют 3 способа:

Сварка короткой дугой – позволяет избежать проплавление металла при соединении тонких листов
Струйный перенос – лучше всего использовать порошковую проволоку без газа
Импульсный режим (присадочный материал подается порционно каплями малой величины) — наилучший способ, позволяет практически полностью избавиться от брызг и уменьшить расход проволоки.

Вопрос №6

Здравствуйте! Трудность в следующем: не выходит настроить скорость подачи проволоки полуавтомата. Свариваю нержавейку. Защитная среда углекислота. Шов получается низкокачественный, дугу рвет. При поджиге дуги проволока сгорает до горелки. Как настроить полуавтомат?

Ответ:

Трудность возникла из-за неправильно подобранных режимов сварки. При подборе режимов ориентируйтесь на 2 основных параметра: с какой скоростью подается проволока и каково напряжение на источнике питания.

Сварочный полуавтомат

Сначала выбирается с какой скоростью будет подаваться проволока. Выбирается скорость исходя из толщины изделия. Так же скорость связана с током. Чем скорость подачи выше, тем больше ток. Под скорость проволоки выставляют требуемое напряжение. Если напряжение низкое – поджиг дуги затруднен, при высоком напряжении проволока быстро сгорает до токопроводящей части и дуга обрывается.
Вам необходимо верно подобрать соотношение параметров скорости и напряжения. Только в таком случае вы получите шов, который будет соответствовать критериям качества.

• Особенности сварки нержавеющей стали
  • Сварка покрытыми электродами
  • Сварка нержавейки с помощью вольфрамовых электродов
• Профилактика дефектов

Перед тем как начать процедуру сварки нержавейки, необходимо изучить все возможные особенности такой сварки. — не самое простое занятие, сложность которого зависит от множества нюансов.

Один из важнейших — это хорошая свариваемость, иными словами, первостепенная возможность металла создавать сварное соединение.

Первостепенные особенности, которые в обязательном порядке могут повлиять на качество сварки:

1. Линейное расширение и литейная усадка. Если усадка высокая, то шанс возможной деформации металла во время работы со сварочными электродами и после увеличивается. А если детали, которые нужно сварить, достаточно широкие и между ними нет зазора, то увеличивается возможность возникновения больших трещин.
2. Теплопроводность — в нержавейке она снижена практически в два раза, по сравнению с другими металлами, поэтому при ее сваривании необходимо уменьшать силу тока на 15-20%.
3. Электрическое сопротивление достаточно высокое, поэтому сварка обычными электродами невозможна из-за их чрезмерного нагрева. Поэтому изготавливают особые электроды на основе хромоникелевых стержней, длиной не более 3,5 см для сварки нержавейки.
4. Межкристаллитная коррозия — нержавейке присуща возможность терять антикоррозийные свойства, если термический режим сварки будет неправильным или же будет подобран не тот аппарат. Суть данного процесса заключается в том, что при достижении температуры более чем 500 градусов Цельсия на металле по краю возникает карбид хрома и железа, что ведет к коррозии металла. Однако существуют методы борьбы с этим, например, быстрое охлаждение разнообразными способами.

Особенности сварки нержавеющей стали

Для того чтобы правильно и качественно сварить нержавеющую сталь, необходимо также учесть тот факт, что некоторые ее физические свойства отличаются от обычной стали:

• удельное электрическое сопротивление — в 6 раз выше;
• точка плавления — ниже на 100 градусов Цельсия;
• теплопроводность — меньше на 2/3;
• тепловое расширение — вполовину выше.

Существуют совершенно разнообразные методы сваривания стали своими руками. К примеру, дуговую сварку с использованием особых вольфрамовых электродов, проводящуюся в инертной среде, используют, если толщина металла превышает 1,5 мм. Если нужно сварить тонкую сталь или трубы, то лучше всего прибегнуть к свариванию с помощью плавящихся электродов в среде инертного газа.

Дуговая импульсивная сварка должна быть применима сугубо для листов стали, толщина которых составляет 0,8 мм. Короткой дугой с использованием плавящихся электродов варить стоит сталь толщиной от 0,8 до 3,0 мм, а струйным переносом металла — сталь с толщиной листов свыше 3,0 мм.

Если же рассматривать плазменную сварку, то можно сделать вывод, что она подойдет для очень широкого разброса толщины, поэтому и применяется гораздо чаще. Сварка дуговая под флюсом используется для толщины металла, превышающей 10 мм. Но самые популярные методы сварки — это сварка с помощью покрытых электродов, вольфрамовых электродов в аргоновой среде и полуавтоматическая аргоновая сварка нержавеющей проволокой.

Вернуться к оглавлению

Сварка покрытыми электродами

Если вам не принципиально, какими электродами проводить сварку и у вас нет каких-либо особенных требований к сварочному соединению, то самым приемлемым способом будет сварка покрытыми электродами (к ним относятся электроды ОЗЛ-8, НИАТ-1, ЦЛ-11). Из всех электродов лучше всего выбирать те, которые обеспечат после сварки стойкость к коррозии, жаростойкость и хорошие механические свойства.

Сварка должна производиться при постоянном токе с обязательной обратной полярностью. Необходимо следить за тем, чтобы шов был проплавлен по минимуму, поскольку при сварке нержавейки используемые электроды обладают небольшим диаметром и им необходим минимум тепловой энергии. Сила тока в процессе сваривания нержавеющей стали должна быть строго отрегулирована на 15-20% ниже, чем при сварке обычного металла. При большом токе в связи с невысокой теплопроводностью и при высоком сопротивлении электродов с покрытием может случиться значительный перегрев и даже отслоение кусочков. Именно из-за этого у таких электродов высокая скорость плавления, поэтому если вы впервые ими пользуетесь, то поначалу это может быть непривычно.

Для сохранения коррозионных характеристик сварочного шва нужно устроить ускоренное охлаждение при сварке. Для этого можно использовать медные прокладки или определенное воздушное обдувание. Если сталь хромоникелевая, можно охлаждать ее водой.

Вернуться к оглавлению

Сварка нержавейки с помощью вольфрамовых электродов

Сварка вольфрамовыми электродами в инертной среде подходит, когда металл, который нужно сварить, весьма тонкий или же если требования к качеству сварного соединения очень высоки. Например, если нужно варить трубы, которые в дальнейшем будут использоваться для транспортировки газов или жидкости под высоким давлением, такой способ сварки подойдет идеально. Процедура проводится в аргонной среде, ток может быть как постоянным, так и переменным, но прямой полярности. В роли присадочного вещества рекомендуется брать проволоку с более высоким уровнем легирования, чем у металла. При работе следует избегать колебательных движений с электродами во избежание нарушения защиты зоны варки, что может привести к окислению шва и увеличить стоимость самого процесса.

С обратной стороны от воздуха шов должен быть защищен поддувом аргона, но все-таки нержавеющая сталь не очень критична к подобной защите, но устранить даже малейшую возможность попадания частиц вольфрама в сварочную ванну нужно в любом случае. В этом случае поможет бесконтактное поджигание сварочной дуги, также можно пользоваться угольной или графитовой пластиной в тех же целях.

После того как работа будет закончена, чтобы не расходовать чрезмерно вольфрамовый электрод, газ следует выключать не сразу, а через некоторое время (обычно секунд 10-15). Это помогает для избежания сильного окисления нагретых электродов, что увеличивает срок их использования.