Способы сварки нержавейки: Сварка нержавеющей стали (нержавейки) методы и особенности доступным языком

Содержание

Сварка нержавеющей стали (нержавейки) методы и особенности доступным языком

0

На сумму:

0 р.

Сварка нержавеющей стали имеет свои отличительные особенности. Из нашей статьи вы за несколько минут узнаете много полезной информации об этом процессе. В одном месте мы собрали основные данные о методах сварки и важных нюансах при проведении работ. Читайте и применяйте полученные знания на практике. Магазин сварочного оборудования Тиберис всегда с удовольствием делится с вами секретами и рад помочь дельным советом.

Содержание

  • Нержавеющая сталь – что это за материал
  • Где используются различные виды нержавеющей стали
  • Какими методами сваривают нержавейку
  • Особенности сварки нержавеющей стали или как избежать появления дефектов при сварке нержавейки
  • Каким должно быть качественное оборудование для сварки нержавеющей стали
  • Обработка изделий перед сваркой – что и как надо делать
  • Как обрабатывают изделия из нержавейки после сварки
  • Особенности сварки нержавейки с другими материалами
  • Выводы

Нержавеющая сталь – что это за материал

Во все времена, главным врагом изделий из железа была ржавчина. Она способна превратить в груду бесполезного металлолома самые прочные сооружения. Из-за окисления на открытом воздухе приходят в негодность точные инструменты и разрушаются огромные конструкции.

Но чуть более века назад, людям удалось найти отличное средство от ржавчины. В 1913 году английский исследователь Гарри Брайрли создал первую в мире (по официально признанной версии) нержавеющую сталь. Она содержала в своем составе 12,8% хрома и 0,24% углерода. Хотя первые опыты со сплавами железа и хрома начали проводить еще в 1820 году.

Нержавеющая сталь обладает ярко выраженными антикоррозионными свойствами. Эти характеристики нержавейка приобретает при добавлении в ее расплав определенных металлов. Чаще всего для таких целей используют хром, никель, марганец и молибден.

Существует 3 основных группы нержавеющей стали по химическому составу:

  1. Хромистые (имеют повышенную прочность) Это – самые дешевые виды нержавеющей стали. Они хуже поддаются обработке из-за низкой пластичности.
  2. Хромоникелевые (отличаются большей пластичностью). Наиболее востребованная и широкая группа нержавейки. Добавление никеля стабилизирует структуру сплава и придает стали слабые магнитные свойства.
  3. Хромомарганцевоникелевые. Добавление марганца в сплав увеличивает прочность, сохраняя пластичность стали.

Каждая из этих групп содержит в себе десятки и даже сотни марок нержавеющих сталей, которые могут значительно отличаться по своим свойствам. Например, хромистые стали с минимально допустимым (12-14%) содержанием хрома массово используются при изготовлении клапанов в агрегатах и производстве обычной кухонной утвари. В то же время хромистые стали с содержанием хрома 25-33% обладают великолепной жаропрочностью. Поэтому они применяются в металлургии при создании оборудования для выплавки металла.

Кроме того, нержавеющие стали различают по физической структуре. Среди множества видов, наиболее известны ферритные, аустенитные и мартенситные стали.

Где используются различные виды нержавеющей стали

Сфера применения нержавеющей стали затрагивает буквально все стороны жизни человека. Наиболее популярные хромоникелевые аутенситные стали массово идут на изготовление крепежных деталей (болтов и гаек). Из этих сплавов часто делают монеты, например, украинские 1,2 и 5 копеек. Аутенситы достаточно просто поддаются термической обработке, в том числе и сварке.

Ферритные сплавы нашли широко применение в химической промышленности. Высокая стойкость к воздействию многих видов кислот и большой температуры позволяет использовать такие виды стали для изготовления огромных резервуаров на химических предприятиях. Но сваривать изделия из ферритной стали намного сложнее. Значительная устойчивость к высоким температурам делает эти сплавы неудобными для сварки наиболее распространенными методами (MMA, MIG/MAG, TIG). Но в домашних условиях ферриты встречаются очень редко.

Мартенситные стали получили широкое распространение в производстве инструментов. Именно из мартенситных марок стали изготавливают кухонные ножи. Как и аутенситные аналоги, их сваривать можно без особых проблем.

Какими методами сваривают нержавейку

Сварка нержавеющей стали может производиться различными способами. Но наиболее часто используют 3 основные технологии:

  1. Ручной дуговой сваркой плавящимися электродами (MMA). Этот метод наиболее распространен в домашних условиях, т.к. инверторы для РДС по цене доступны каждому сварщику. Отличается самым низким качеством, поэтому в промышленных масштабах практически не используется.
  2. Полуавтоматической сваркой проволокой в среде защитного газа (MIG/MAG), для этого отлично подойдут сварочные полуавтоматы. Наиболее эффективный способ: быстрый, образующий ровный шов. Лучше подходит для более толстых деталей.
  3. Сварку неплавящимися электродами в среде инертного газа (TIG), чаще всего используют инверторы для аргонодуговой сварки. Более предпочтителен при сварке тонких заготовок. Рекомендуется при сварке труб высокого давления. .

Кроме того, сварка нержавейки может проводиться и менее распространенными способами. К ним относятся:

  1. Точечная и роликовая сварка.
  2. Плазменная сварка.
  3. Лазерная сварка.

Но, использование этих технологий ограничивается высокой стоимостью и сложностью процесса. Поэтому их применяют исключительно при необходимости сварки деталей, требующей высокой точности или при обработке трудносвариваемых материалов.

Особенности сварки нержавеющей стали или как избежать появления дефектов при сварке нержавейки

Сварка нержавейки имеет свои нюансы, которые определяются свойствами этого материала:

  1. Присутствие в составе стали хрома. Этот металл под воздействием высокой температуры реагирует с углеродом, образуя карбид хрома, тем самым снижается прочность сварного соединения. Поэтому место сварки быстро охлаждают (иногда даже обычной водой).
  2. Пониженная теплопроводность. В связи с чем, силу тока сварки необходимо снизить на 15-20% по сравнению с процессом обработки обычной стали.
  3. Повышенный коэффициент расширения металла. Поэтому необходимо постоянно следить за величиной зазора между свариваемыми деталями.
  4. Большое электрическое сопротивление. По этой причине электроды с хромоникелевыми стержнями имеют ограниченную (до 350 мм) длину.

Эти четыре основные особенности сварки нержавейки необходимо всегда учитывать, приступая к работе. Только выполняя указанные выше условия, можно добиться качественных результатов. В противном случае – образование дефектов вам гарантировано.

Каким должно быть качественное оборудование и материалы для сварки нержавеющей стали

Выбор оборудования для сварки нержавейки нужно делать, ориентируясь на особенности этого материала.

Лучше всего использовать электроды для сварки, изготовленные из той же марки нержавеющей стали, что и свариваемые изделия. Тогда процесс расплавления металла происходит равномерно, обеспечивая качественный результат.

При сварке проволокой также необходимо подбирать ее, исходя из материала свариваемых заготовок. Главная сложность состоит в том, что определить «на глаз» конкретную марку нержавеющей стали невозможно. Для этого нужно провести сложный спектральный анализ в специализированной лаборатории. Если вы столкнулись с такой проблемой, лучше всего поискать информацию на сайте производителя свариваемого изделия.

Обработка изделий перед сваркой – что и как надо делать

Обработка изделий из нержавеющей стали перед сваркой выполняется в следующем порядке:

  1. Очищается поверхность изделия от грязи. Для этого обычно используют стальную щетку.
  2. Производится обработка растворителем (уайт-спиритом, специальной жидкостью или ацетоном). Отсутствие жира на поверхности детали увеличивает устойчивость дуги.
  3. Свариваемая поверхность обрабатывается средством от налипания брызг. В результате после сварки необходимость механической обработки поверхности попросту отпадает.

Единственное существенное отличие подготовки изделий из нержавеющей стали состоит в необходимости наличия зазора между кромками деталей. Он обеспечивает свободную усадку.

Как обрабатывают изделия из нержавейки после сварки

Нержавеющая сталь после сварки подлежит обязательной дополнительной обработке. Игнорирование этого правила может очень быстро привести к негативным последствиям: появлению коррозии и уменьшению прочности изделия.

Предварительная обработка после сварки может выполняться такими методами:

  • Механическая зачистка сварного шва. Эта операция, главным образом, предназначена для улучшения внешнего вида изделия. Производится жесткими стальными щетками.
  • Пескоструйная обработка. Преследует те же цели. После ее проведения шов выглядит еще красивее.
  • Шлифование. Позволяет добиться идеально ровной поверхности шва.

Но все эти способы предварительной обработки влияют лишь на внешний вид изделия. Чтобы качественно защитить место сварки от разрушения, нужны более действенные методы – пассивация и травление.

Травление – это обработка места сварки химически активными веществами (кислотами или специальными жидкостями). Кислоты разъедают окалину, которая может вызвать появление ржавчины.

Пассивация – это нанесение на место сварки спецсредства, под действием которого на поверхности металла образуется защитная пленка из оксида хрома.

Только после проведения химической обработки место сварки способно надежно противостоять коррозии.

Особенности сварки нержавейки с другими материалами

Главная опасность, которая имеется при сварке нержавеющей стали с другими материалами, таится в их смешивании. В результате, свойства разнородного сварного шва могут резко ухудшиться. Шов становится твердым и хрупким, в нем образуются трещины.

Чтобы избежать такого развития событий, необходимо:

  1. Использовать в качестве присадки высоколегированные или созданные на основе никеля сплавы.
  2. Обязательно прокаливать электроды перед сваркой и тщательно очищать поверхности изделий.
  3. Не подогревать место сварки перед началом работ.
  4. Применять электроды, предназначенные для сварки высоколегированной стали.

В сварном шве желательно добиться как можно меньшего наличия основного металла (расплавленным при сварке частичкам исходных изделий). Его составляющая не должна превышать 40% от общей массы. Остальное – электроды или присадочная проволока, в зависимости от типа сварки.

Выводы

Сварка нержавеющей стали хоть и представляет собой довольно сложный процесс, но может осуществляться качественно даже в домашних условиях.

Для позитивного результата необходимо:

  1. Правильно учитывать особенности сварки нержавейки.
  2. Выбрать наиболее подходящий (доступный) метод сварки.
  3. Тщательно обработать место сварки до начала и после окончания работ.
  4. Использовать качественное сварочное оборудование и расходные материалы.

Все эти пункты легко реализуются при наличии желания. А специалисты магазина Тиберис всегда готовы предложить свою помощь по выбору наиболее подходящего сварочного оборудования. Обращайтесь – с нами сварочные работы проводить намного легче и эффективнее.

Спасибо за подписку!

современные технологии, виды и способы

 

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Кто и когда создал нержавеющую сталь
  • Какая существует технология сварки нержавеющей стали
  • Какие есть режимы и способы сварки нержавеющей стали
  • Какие необходимы оборудование и расходные материалы для сварки нержавеющей стали
  • Как выполняется сварка изделий из нержавеющей стали с другими металлами
  • Какие ошибки чаще всего допускают во время сварки нержавеющей стали

Согласно существующей классификации металлов нержавеющая сталь является высоколегированной, особо устойчивой к разрушению и коррозии. Потребитель видит в этом огромное преимущество, а сварщик – сложность в обработке. На сегодняшний день сварка трубопроводов из нержавеющей стали и сварка тонколистовой нержавеющей стали очень востребованы. Для профессионала выполнение этих работ не должно составлять никакого труда. Разберем подробнее, что такое сварка нержавеющей стали.

 

История нержавеющей стали

 

Своим появлением нержавеющая сталь обязана английскому металлургу Гарри Бреарли, который в 1913 году работал над совершенствованием оружейных стволов и отметил, что хром, добавленный в состав низкоуглеродистой стали, резко повышает ее антикоррозийные свойства.

Основными элементами любой нержавеющей стали являются железо, хром и углерод. Количество хрома в составе варьируется в пределах 11–30 %. Высокая устойчивость стали к коррозии обеспечивается хромом, добавленным в количестве не менее 12 %. Именно благодаря ему при взаимодействии с кислородом, находящимся в атмосфере, на стали образуется оксидная пленка, представляющая собой очень тонкий слой оксида хрома. Атомы этого оксида по размеру схожи с атомами хрома, что дает им возможность плотно примыкать друг к другу и образовывать устойчивый к любым воздействиям слой, имеющий толщину нескольких частиц.

При деформации поверхности нержавеющей стали – порезах или царапинах, наблюдается разрушение оксидной пленки. Но сразу происходит образование новых оксидов, восстанавливающих поверхность и защищающих ее от коррозии. Если сравнить атомы железа и его оксида, можно заметить их совершенно разный размер. Это не позволяет создать на поверхности металла ровный, крепкий слой. Он получается рыхлым и тонким. Соответственно, железо быстро ржавеет.

Помимо железа, хрома и углерода, в состав современных нержавеющих сталей входят и иные элементы. Повышается коррозионная стойкость и улучшаются другие физико-механические свойства нержавеющей стали при добавлении никеля, молибдена или ниобия. Никель значительно снижает тепло- и электропроводность стали.

 

Современные технологии значительно расширили область применения нержавеющей стали, затронув практически все сферы жизни человека. Из наиболее популярных хромоникелевых аустенитных сталей изготавливаются крепежные детали в виде болтов и гаек. Эти сплавы применяются в производстве монет.

Аустенитные стали не требуют особой обработки и легко поддаются сварке. Химическая промышленность сделала востребованными ферритные сплавы. Благодаря своей устойчивости к негативному воздействию высокой температуры и различных химических составов, в том числе и кислот, они идеально подходят для изготовления больших резервуаров, необходимых в химическом производстве.

Технология сварки нержавеющей стали

Сварка нержавеющей стали – процесс, требующий серьезного подхода. Даже небольшое отступление от разработанной технологии грозит отрицательным результатом. Все требования к технике и способам сварки нержавеющей стали продиктованы ее химическим составом и физическими свойствами.

 

Рекомендуем статьи по металлообработке

  • Марки сталей: классификация и расшифровка
  • Марки алюминия и области их применения
  • Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

Для промышленной или бытовой сварки профильной и листовой нержавеющей стали необходимо правильно выбрать способ работы. Здесь все зависит от вида металла. Нержавеющую сталь профессионалы квалифицируют на:

  • аустенитную;
  • мартенситную;
  • ферритную.

На эффективность процесса сварки нержавеющей стали оказывают влияние многие факторы.

Особенности сварки нержавеющей стали:

1. Теплопроводность данного материала гораздо ниже, чем у низкоуглеродистой стали. Разница может варьироваться в пределах от 50 % до 100 % в зависимости от марки материала. При проведении сварки нержавеющей стали необходимо обязательно учитывать этот момент, чтобы не допустить прожога металла в месте выполнения сварочного шва. Оптимальным будет выбор режима пониженного на 17–20 % тока.

2. Нержавейку отличает повышенное электрическое сопротивление. Именно этим объясняется значительная скорость сгорания электрода, вызванная быстрым и сильным его нагревом. Оптимальным решением будет выбор хромоникелевых электродов.

3. У нержавеющей стали высокое значение коэффициента линейного расширения. Поэтому при сваривании деталей из нержавеющей стали, особенно значительной толщины, должен быть выдержан некоторый зазор, обеспечивающий нужную усадку шва. Невыполнение данного условия грозит появлением трещин.

 

4. Неправильно выбранный режим термообработки аустенитной хромоникелевой нержавеющей стали может спровоцировать потерю ее антикоррозийных свойств, связанную с образованием карбида железа и хрома. Исправить ситуацию можно быстрым охлаждением сварочного шва холодной водой. Однако такой способ значительно снижает стойкость к коррозии.

VT-metall предлагает услуги:

5. В разных условиях температура сварки нержавеющей стали варьируется от +600 до +1200 °С.

Широкий ассортимент современного сварочного оборудования дает возможность проводить сварку нержавеющей стали как в промышленном масштабе, так и в бытовых условиях.

Подготовительный этап к сварке нержавеющей стали идентичен аналогичным процедурам с другими металлами. Но некоторые моменты все же требуют особого внимания:

  • Металлическая щетка поможет быстро и эффективно зачистить до блеска кромки соединяемых сваркой деталей.
  • Подходящий растворитель, ацетон или авиационный бензин поможет обезжирить поверхности. Такой подход снижает пористость шва, а также повышает устойчивость дуги.

 

Режимов и способов сварки нержавеющей стали существует довольно много. Чаще всего используют:

  • аргонодуговую, с режимом DC/AC TIG и вольфрамовым электродом;
  • сварку с режимом ММА и покрытым электродом;
  • аргоновую полуавтоматическую, с режимом MIG и нержавеющей проволокой;
  • холодную, осуществляемую под давлением, без плавления поверхности;
  • шовную и точечную контактную;
  • при помощи лазерного луча.

 

Аргонодуговой сварочный аппарат имеет свои неоспоримые преимущества. Он обеспечивает защиту сварочной ванны аргоном, не допускает соприкосновения металла и воздуха, дает возможность получения качественного сварочного шва. Неплавящиеся вольфрамовые электроды, в свою очередь, не допускают разбрызгивания металла, что способствует получению ровного и прочного шва. Не менее важно и то, что такой вид сварки нержавеющей стали может быть применен в тех случаях, когда сварочные брызги нежелательны.

 

Аргон не позволяет воздуху и содержащимся в нем газам попасть в сварочную ванну во время расплавления металла. Он тяжелее воздуха и не входит в реакцию с расплавляемым металлом. Такие свойства обеспечивают наилучшую и самую доступную защиту сварочного шва. Профессионалы признают преимущества аргонодуговой сварки, отлично проваривающей шов стали и дающей повышенный провар на корне шва независимо от толщины металла.

Аргонодуговая сварка нержавеющей стали инвертором в режиме DC/AC TIG

Если материал для сварки выбран очень тонкий, а требования к качеству предъявлены высокие, то предпочтительнее будет применить метод TIG. Вольфрамовый электрод в инертном газе оптимально подходит для сварки нержавеющих труб, используемых при транспортировке газа или жидкости под давлением.

Сварка нержавеющей стали в среде аргона проводится под действием переменного или постоянного тока прямой полярности. Присадочным материалом может служить проволока с более высокой степенью легирования, чем обрабатываема сталь. Защитить изделие от брака в этом случае поможет аргон.

При работе старайтесь исключить колебательные движения электродом, чтобы не нарушить защиту области сварки и не допустить окисления металла на шве. Оборотную сторону шва от воздуха защищает поддув аргона. Стоит отметить, что нержавеющая сталь – не слишком требовательная к защите оборотной стороны, как, к примеру, титан.

 

Важно прослеживать, чтобы вольфрам не попадал в сварочную ванну. С этой целью оптимально применение бесконтактного поджога дуги или зажигание ее сначала на пластине из графита или угля с последующим переносом на основной металл.

Чтобы концентрация хрома на внешних участках оставалась постоянной и не уменьшалась, сварочный шов охлаждают водой. Чтобы уменьшить расход вольфрамового электрода, не следует по окончании сварки сразу выключать защитный газ. Сделайте это на 10–15 секунд позже. Нагретый электрод не получит интенсивного окисления, что значительно продлит срок его службы.

 

К бесспорным преимуществам данного вида сварки нержавеющей стали можно отнести:

  • выполнение высококачественных швов;
  • возможность визуального наблюдения за ходом работы;
  • отсутствие разбрызгивания металла;
  • возможность выполнения сварки в любой плоскости;
  • защита сварного шва от попадания шлака.

 

Ручная дуговая сварка нержавеющей стали покрытыми электродами (режим ММА)

В ручной дуговой сварке используются покрытые электроды, что обеспечивает шву достойное качество. Когда к сварному соединению не предъявляется каких-либо отдельных требований, то этот способ будет самым оптимальным.

Электроды, которые применяются при сварке нержавеющей стали, должны соответствовать ГОСТу 10052-75 «Электроды, покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами». Для процесса сварки нержавеющей стали используются электроды марок ЦЛ-11, ОЗЛ-8, УОНИ-13/НЖ 12Х13, НИАТ-1 и др.

Зная марку нержавеющей стали для сварки, с помощью ГОСТа легко выбрать нужные для работы электроды. Они в обязательном порядке должны обеспечивать высокий уровень основных эксплуатационных параметров сварных соединений – коррозионной стойкости, механических свойств, при необходимости жаростойкости и т. п. Выбор электродов для сварки нержавеющей стали должен быть ориентирован на требования к конструкции, указанные в ее документации.

 

В работе обычно применяется ток обратной полярности. Профессионалы стремятся как можно меньше проплавить шов, используя в работе электроды с небольшим диаметром и минимум тепловой энергии. Стоит отметить, что для сварочных работ с обычной сталью требуется ток, сила которого на 15–20 % выше, чем для работ с нержавейкой.

Высокое электрическое сопротивление и низкая теплопроводность электродов ограничивают применение токов высокого значения. Это может вызвать перегрев покрытия и деформацию отдельных участков. Этими же причинами обоснована более высокая скорость плавления электродов, выбираемых при сварке нержавеющей стали, нежели для обычной стали. Мастер, впервые занимающийся сваркой нержавейки, должен знать эти нюансы.

Для сохранения коррозионных свойств сварочного шва необходимо его быстро охладить. Достичь этого можно путем обдувания воздухом или применением медных прокладок. Для хромоникелевых аустенитных сталей допустимо использование холодной воды.

Преимуществ у данного метода несколько:

  • Мобильность, возможность выполнять работы в любых положениях, а также в труднодоступных местах.
  • Широкая номенклатура электродов. Это дает возможность соединять самые разнообразные металлы. При этом на перенастройку оборудования затрачивается очень мало времени.

Аргоновая полуавтоматическая сварка нержавеющей стали в режиме MIG/MAG с применением нержавеющей проволоки

 

Одним из способов сварки, применяемой как в масштабе тяжелой промышленности, так и в бытовых условиях, является полуавтоматическая MIG/MAG сварка. Процесс несколько легче TIG сварки, доступен для быстрого обучения. Как и любая работа, MIG сварка имеет свои особенности, которые должны быть учтены на практике.

Существуют некоторые нюансы, характерные для полуавтоматической MIG/MAG сварки, которым необходимо уделить отдельное внимание. Сварщик обязан знать базовые основы сварки, совершенствоваться в работе, узнавать и понимать детали, чтобы в дальнейшем использовать их в работе и получать результаты высокого качества.

Суть полуавтоматической MIG/MAG сварки заключается в соединении нескольких металлических деталей в одно целое при помощи расплавленной ванны, образующей связь в процессе охлаждения и затвердевания. Концепцию такого типа сварки можно назвать простой. Однако несоблюдение технических требований и условий приведут к негативному результату – низкому качеству сварочного шва, что станет дефектом изделия.

Для полуавтоматической MIG/MAG сварки применяются защитные газы GMAW, сокращение от Gas Metal Arc Welding. Кроме полуавтоматического, работа может выполняться в автоматическом режиме сварки нержавеющей стали. В таком случае электродная проволока и защитный газ непрерывно подаются в сварочную горелку, а затем в область ведения сварки. Защитный газ оберегает место сварки от негативного внешнего воздействия. Наименование MIG происходит от Metal Inert Gas – сварка в инертном газе, а MAG – от Metal Active Gas – сварка в активном газе.

 

Основными преимуществами данного вида сварки являются:

  • высокая скорость сварки;
  • доступность быстрого обучения работе;
  • возможность выполнения длинных сварных швов, отсутствие необходимости останавливать процесс или заново запаливать дугу;
  • сварочный шов после проведения работ не требует очистки.

Другие современные способы сварки нержавеющей стали

  • Холодная сварка нержавеющей стали без плавления под давлением.

В данной технологии плавление материала в зоне соединения не предусмотрено. Совмещение стальных деталей производится на уровне кристаллических решеток. Будет ли давление оказываться на обе заготовки или одну определяется конфигурацией частей и получаемым соединением. Любопытно этот процесс смотрится на видео, когда две стальные заготовки будто бы вдавливают друг в друга.

  • Шовная и точечная контактная сварка нержавеющей стали.

Существует две технологии выполнения такой сварки: точечная и роликовая. Такой метод позволяет соединять тонкие пласты нержавеющей стали, которые имеют толщину не больше 2 мм. Оборудование применяется такое же, как и для обычной сварки.

  • Лазерная сварка нержавеющей стали.

 

Этот метод сварки нержавеющей стали потрясающе смотрится и имеет целый ряд серьезных преимуществ. Сталь в зоне соединения не теряет своей прочности даже при высоком температурном воздействии, быстро охлаждается, трещины не появляются, зерна, образующиеся в структуре металла, имеют минимальный размер. Технология лазерной сварки и необходимое оборудование широко применяются в самых разных промышленных сферах: автомобилестроении, тракторостроении, при монтаже различных коммуникаций и т. д.

Оборудование и расходные материалы для сварки нержавеющей стали

Стандартный комплект, состоящий из инвертора, осциллятора и баллона с аргоном, дополненный горелкой и набором шлангов и проводов, прекрасно подойдет в качестве сварочного аппарата для сварки тонкой нержавеющей стали, для работы в ручном режиме.

В качестве расходных материалов будут выступать аргон и присадочная проволока. Важно, чтобы состав присадки и свариваемого материала был одинаковым. Обычно разнообразные изделия изготавливают из нержавеющей стали, имеющей марку 304. Оптимальным присадочным материалом для нее станет пруток для сварки нержавеющих сталей, имеющий марку Y308.

Аргон – не единственный защитный газ, применяемый в сварочных работах такого типа. Однако он считается основным, поэтому процесс сварки и называют аргонодуговым.

 

Расход аргона – серьезный показатель в расчете себестоимости проведения сварочных работ. Он напрямую зависит от вида металла, свариваемого по технологии TIG. К примеру, при соединении алюминиевых стыков требуется около 20 л/мин, а титановых – 50 л/мин. На сварку нержавейки понадобится 8 л/мин аргона. Установка газовой линзы, оснащенной специальной сеточкой, позволит снизить объемы расходуемого аргона и усилит износостойкость сварочной ванны.

Линза подбирается для каждого сопла горелки по размеру, с соответствующим номером от 4 до 10. Чем выше номер, тем сильнее защитные свойства линзы. Следует учитывать, что для работы в труднодоступных местах лучше подойдут более компактные линзы. Отмечено, что благодаря установке на горелки газовых линз неплавящиеся вольфрамовые электроды выдвигаются на 10 мм дальше. Для аргоновой сварки нержавеющей стали оптимально подходит универсальный вид вольфрамовых электродов. Диаметр тугоплавкого стержня выбирают, ориентируясь на толщину свариваемых заготовок.

При толщине детали из нержавеющей стали до 1,6 мм диаметр вольфрамового электрода должен быть не менее 1 мм, а сила тока – 50 А. Если свариваемый материал большей толщины, то сила тока требуется до 50 А, а диаметр вольфрамового стержня не менее 1,6 мм.

Особенности сварки изделий из нержавеющей стали с другими металлами

Современный человек использует в своей жизни все больше инструментов, вещей, средств, которые со временем при износе или поломке требуют применения сварки. Однако очень многие металлы могут быть успешно сварены только после дополнительной подготовки.

 

1. Сварка нержавеющей стали с титаном.

Каждый способ сварки нержавеющей стали подразумевает свои требования ко всем элементам конструкции, включая подготовку самих деталей, их кромок, определение нужного размера шва и т. п. Все параметры утверждены и регламентированы ГОСТом. Особые требования предусмотрены для сварочных работ со сталью и титаном. Рассмотрим, что именно предусмотрено нормативными актами в этом случае и какие требования следует соблюдать в работе.

Самой главной задачей в подготовке сварочных работ стали и титана является правильный выбор материала, метода и режима сварки. Оптимальный режим позволит либо предотвратить, либо резко подавить образование хрупких интерметаллических фаз, негативно влияющих на получение качественного результата работы.

Обычным способом соединить титан и сталь невозможно. Просто сваривать эти два металла друг с другом бесполезно. Здесь нужно применять аргон в совокупности с вольфрамовым электродом. Значительно реже, но все еще применяют сварку при помощи специальных промежуточных вставок. Такой способ достаточно трудоемок, но всегда дает хорошие результаты. В качестве вставок можно использовать технический талан, имеющий давление 700 Мпа, и термообрабатываемую бронзу.

2. Сварка нержавеющей стали с алюминием.

Надежным способом профессионалы считают сварку алюминия и стали через биметалл. Биметаллом является материал, структуру которого составляют несколько слоев различных металлов.

 

Изготавливается он одновременным прокатом через валы. Между слоями происходит диффузия молекул. Для алюминирования применяется прерывный и непрерывный методы. Металл помещается во флюс, затем обсушивается и обрабатывается реакционным газом. В этом случае он приобретает чистую и слегка пористую поверхность.

Деталь погружается в горячий алюминиевый расплав, полностью там прогревается и удерживается некоторое время для проникновения алюминия в пористую структуру поверхности. Затем ее вынимают из ванны. За счет закупорки в поверхности части расплавленного металла и получается прочное соединение. Такой электролитический метод сварки нержавеющей стали признан наиболее затратным и энергоемким.

Примерная инструкция по сварке алюминия со сталью следующая: взять по бруску алюминия, биметалла, состоящего из алюминия и нужной стали, а также самой стали. Все поверхности нуждаются в обработке и обезжиривании.

Первый шаг – соединение алюминия с алюминиевой подложкой биметалла. Необходимо следить за процессом, чтобы не допустить перегрева. Оптимальным решением будет использование хорошего полуавтомата сварки MIG. Проволоку выбирайте также алюминиевую. Это обеспечит большую скорость и возможность регулирования глубины проваривания.

Остальная часть пластины приваривается непосредственно к стали. Здесь должна использоваться специальная проволока. Следует учитывать роль алюминия в отводе тепла. Нельзя допускать его перегрева, чтобы не спровоцировать появление экзотермической реакции со сталью, вызывающей образование на стыке металлов очень хрупкого соединения FeAl3.

3. Сварка жаропрочной нержавеющей стали.

Самой большой неприятностью при выполнении работ с жаропрочной сталью становятся появляющиеся микро- и макротрещины. Чтобы этого избежать, необходимо исследовать каждый материал, и выяснить оптимальную температуру для сварки. При этом нужно учитывать склонность материалов к коррозии и воздействию других негативных факторов.

Определять тенденцию образования трещин на металле лучше всего проведением натуральных испытаний. Качественная сварка жаропрочной стали подразумевает достижение в швах и соединениях механических свойств, максимально приближенных к основному материалу.

 

Обязательным условием проведения качественных работ считается предварительная закалка жаростойких сплавов. Процесс заключается в воздействии на каждую деталь температуры +1100 °С с последующим охлаждением.

Применение термообработки металла после его закалки способствует значительному упрочнению стали. Следует понимать, что качество сварки по паяному шву напрямую зависит от химического состава припоя.

4. Сварка черной и нержавеющей стали.

Разный химический состав стали приводит к появлению своих особенностей сварки:

  • Следует учитывать теплопроводность материалов, чтобы не получилось так, что один из них недостаточно проплавился.
  • Различие коэффициентов линейного расширения. В наиболее слабом месте сварочного соединения, в области сплавления, даже после завершения термообработки могут оставаться напряжения.
  • Сталь, достаточно насыщенная углеродом, может отдавать его металлу шва, что значительно снижает антикоррозийные свойства нержавейки.

Единого подхода к сварке нержавеющей стали, дающего отличный результат во всех случаях, не существует. Это обусловлено великим многообразием видов соединений металла, их разным составом.

 

Качественные результаты гарантированы при работе с материалом, имеющим хорошую свариваемость, и соблюдении рекомендаций профессионалов. На практике чаще всего используются два метода сварки нержавеющей стали с низкоуглеродистыми и низколегированными материалами:

  • Для заполнения шва используются электроды из более легированной стали или имеющие никелевую основу.
  • Вначале при помощи легированных электродов из черной стали наплавляется кромка, затем делается плакированный слой. Процесс завершается свариванием электродами нержавеющей кромки.

5. Сварка разнородных сталей.

Для сварных соединений разнородных сталей характерен ряд специфических особенностей. Основное затруднение при работе с такими сталями в конструкции, долго работающей под воздействием высоких температур, вызывает образование в области соединения структурной неоднородности, способной привести к изменению свойств металлов и преждевременному разрушению конструкции.

Неоднородность не будет образовываться при высоком содержании никеля в составе аустенитного материала. Никель – дорогой и дефицитный материал, который нужно применять с осторожностью, чтобы не спровоцировать появление горячих трещин в сварочных швах.

 

Для получения результата высокого качества при соединении аустенитной стали с неаустенитной металл шва должен иметь повышенное содержание никеля, чтобы предупредить структурную неоднородность в зоне сплава. Но тот же никель негативно влияет на металл. Поэтому следует рассчитывать оптимальное его содержание, учитывая факторы, влияющие на появление в зоне сварки структурной неоднородности.

6. Сварка пищевой нержавеющей стали.

Для сварки нержавеющей стали, используемой в пищевой промышленности, оптимально подходят электроды ЦЛ-11. Они позволяют проводить сварочные работы в любом пространственном положении, применять обратно полярный ток. Этим объясняется их востребованность у профессиональных сварщиков.

До начала работы электроды прокаливают. Стоит внимательно относиться к этому этапу, от этого зависит качество выполняемой работы. Время прокаливания – 1,5 часа. Электроды отличает высокое качество металла шва, малое разбрызгивание и устойчивое горение дуги. Большая популярность сварочных электродов при работе с пищевой нержавейкой обеспечивается и отличным удалением шлаков.

 

8 часто допускаемых ошибок во время сварки нержавеющей стали

В процессе сварочных работ могут допускаться ошибки, некоторые из них значительно влияют на конечный результат.

Качество работы определяется множеством факторов, которые требуют постоянного внимания – классность оборудования, металла, расходных материалов, ход сварочного процесса и т. д. Несоблюдение одного из этих параметров неизбежно приведет к ошибкам в сварочных работах.

1. Использовать устаревшее сварочное оборудование и методы недопустимо. Современные технологии наполнены инновациями, которые помогают снизить энергопотребление, увеличить скорость сварки, сократить время на подготовку до сварки и быстро обучить оператора работать на новом оборудовании.

2. Если в работе используется слишком слабая или рассчитанная на очень высокие силы тока сварочная горелка, то это вызовет лишние расходы.

3. Довольно распространенной ошибкой является неправильное хранение сварочного материала под негативным воздействием влаги, пыли и т. п. Рекомендуется выбирать сухие, чистые помещения, без резких перепадов температуры.

4. Ошибкой будет неправильный выбор температуры подогрева или температуры металла во время начала сварки нержавеющей стали. Материал должен быть предварительно нагрет до достижения определенной температуры.

 

5. Несвоевременное профилактическое обслуживание сварочного оборудования может привести к сбоям в его работе. Также необходима своевременная замена расходных материалов и запасных частей сварочной горелки.

6. Несоответствие применяемого защитного газа негативно отразится на результате работы.

7. К низкому результату приводит отсутствие обучения сотрудников и приобретение дешевых, некачественных сварочных материалов.

8. Неправильно подготовленный сварочный шов при эксплуатации конструкции может спровоцировать серьезные проблемы.

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Способы сварки нержавеющей стали

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.

способы и как правильно варить


Больше ста лет человечество находит применение нержавеющей стали во многих сферах своей деятельности. Ее применяют для производства различных конструкций, арматуры, емкостей, разнообразного крепежа, инструментов. Достаточно часто изготовить либо отремонтировать изделия из нержавеющих сплавов невозможно без применения соответствующего сварочного процесса. При этом необходимо понимать, что сварка нержавейки должна осуществляться с учетом специфических особенностей данного высоколегированного металла.

1 / 1

Нержавеющая сталь – что это за материал


Главное достоинство высоколегированного коррозионностойкого сплава – это уникальная комбинация железа с углеродом (<0,12%) и хромом (>10,5%). Такое содержание основных химических компонентов позволило значительно повысить антикоррозионную стойкость металла.


С учетом химического состава специалисты условно разделяют нержавеющие сплавы на 3 основные группы:


  • Хромистые. Наиболее дешевый класс нержавейки. Характеризуются повышенной прочностью. Однако за счет низкой пластичности плохо поддаются обработке.


  • Хромоникелевые. Имеют большую пластичность. Пользуются большой востребованностью. Присутствие никеля позволяет стабилизировать структуру металла, а также придать сплавам слабые магнитные характеристики.


  • Хромомарганцевоникелевые. За счет добавления марганца не только сохраняется пластичность металла, но и увеличивается его прочность.


Также нержавеющие сплавы могут различаться физическим строением. Наиболее известные виды имеют ферритную, аустенитную, мартенситную структуру.

Какими методами сваривают нержавейку


Сварку нержавеющих сталей можно осуществлять разнообразными способами. К наиболее популярным технологиям относятся: 


  • Ручная дуговая сварка с использованием плавящихся покрытых электродов (ММА). Практически каждый сварщик-любитель может позволить себе покупку инвертора для РДС для бытовых работ. Этот способ сварки может обеспечить высокое качество сварного соединения деталей из нержавейки при наличии определенного опыта.


  • Полуавтоматическая сварка проволокой с применением смеси защитного газа (MIG/MAG) на основе инертного (аргона). Применение этого способа сварки (сварочных полуавтоматов) позволяет быстро производить сварку, гарантируя получение равномерного шва высокого качества. Рекомендуется использовать этот способ сварки для выполнения сварных швов большой протяженности.


  • Сварка с помощью неплавящегося электрода в среде инертного газа (TIG). За счет применения инверторов для ручного аргонодугово


го сварочного процесса предоставляется возможность соединять тонколистовые заготовки с высоким качеством и привлекательным внешним видом. Рекомендуется для сварки конструкций, имеющих особые требования.

Особенности сварки нержавеющей стали


Необходимо понимать, что сварка нержавеющей стали имеет определенные нюансы из-за специфических особенностей этого высоколегированного металла:


  • За счет наличия хрома в структуре стали значительно снижаются прочностные параметры сварного соединения. Так как в результате создания высоких температур в ходе сварочного процесса этот химический элемент начинает вступать в реакцию с углеродом. Как следствие, образуется карбид хрома. В связи с этим рекомендуется быстро охлаждать место соединения заготовок, даже с помощью обычной воды.


  • Пониженная теплопроводность. Поэтому для осуществления сварочного процесса нужно применять ток силой на 15-20% ниже, чем при соединении деталей из обычных сталей.


  • Металл характеризуется повышенным коэффициентом расширения. В связи с этим требуется постоянно контролировать величину зазора между соединяемыми заготовками.


  • Отличается большим электрическим сопротивлением. Поэтому рекомендуется применять для сварки электроды на основе хромоникелевых стержней не длиннее 350 мм.


Приступая к процессу соединения деталей из нержавеющих сплавов, требуется учитывать эти нюансы. Это даст возможность получить качественный результат. При не соблюдении этих рекомендаций появляется большая вероятность образования дефектов в сварном шве.

Обработка изделий перед сваркой


Перед осуществлением сварочного процесса требуется непременно выполнить следующие операции:


  • Удалить с поверхности соединяемых деталей загрязнения. Это можно сделать с помощью металлической щетки, наждачной бумаги.


  • Обработать места соединения заготовок любым растворителем (специальной жидкостью, ацетоном, уайт-спиритом). Отсутствие жировых пятен позволит значительно увеличить устойчивость дуги.


  • Произвести обработку свариваемых поверхностей средством, исключающим налипание брызг расплавленного металла. Это даст возможность устранить необходимость в последующей очистке изделия.

Обработка изделий после сварки


Дополнительная обработка изделий из нержавеющей стали после завершения сварочного процесса должна осуществляться непременно. Не проведение этой операции может спровоцировать появление негативных последствий: образованию коррозии, уменьшению прочностных характеристик готового изделия.


Для обработки сваренной продукции из нержавеющих сплавов стандартно применяют следующие технологии:


  • Механическую очистку с использованием стальных щеток. Позволяют улучшить внешний вид.


  • Пескоструйный способ. Дает возможность придать изделию достаточную привлекательность.


  • Шлифование. Гарантирует получение шва с идеально ровной поверхностью.


  • Для защиты места неразъемного соединения от естественного разрушения применяют пассивацию и травление.

Оборудование для сварки нержавейки


Выбирая сварочные аппараты в Москве, необходимо учитывать специфические нюансы конкретных соединяемых деталей. В нашем магазине можно купить оборудование для сварки по любой технологии:


  • Аппараты КЕДР PRIME для метода MMA/ARC. Отличаются эффективной системой охлаждения, высокой мощностью, хорошей защищенностью. Быстрая настройка основных параметров сварочного процесса обеспечивается за счет оснащения модели цифровым информативным дисплеем.


  • Сварочные полуавтоматы КЕДР UltraMIG. Позволяют осуществлять полуавтоматическую и ручную дуговую сварку как углеродистых, так легированных стальных сплавов.


  • Аппараты аргонодуговой сварки КЕДР TIG. Позволяют производить сварочные процессы в линейных и импульсных режимах. При этом можно легко менять настройки любого рабочего параметра.


Все модели отличаются компактными размерами и небольшим весом. Их можно применять как на производствах, так и в автосервисах.


 

Читайте также

Редуктор углекислотный – устройство, принцип работы, как выбрать

Аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом

Инвертор постоянного или переменного тока – какой выбрать

Устройство и классификация сварочных горелок

технология процесса, основные виды сварки

Соединение листов или деталей из стали коррозионностойкого класса производится методом сваривания. Сварка нержавеющей стали происходит с учетом физико-химических особенностей материала, применяется несколько возможных вариантов сварных работ.

Содержание

  • 1 Факторы состава
    • 1.1 Какие элементы входят в состав нержавеющих сталей
    • 1.2 Физико-механические характеристики нержавеющей стали, влияющие на процессы сварки
  • 2 Способы сварки нержавеющей стали
    • 2.1 Электроды для сварочного процесса
    • 2.2 Примеры использования различных марок электродов
    • 2.3 ММА — ручная дуговая сварка с помощью инвертора и использованием покрытого электрода
    • 2.4 Ручная и полуавтоматическая сварка коррозионностойкой стали в аргоне
      • 2.4.1 Работа с применением аргоновой технологии с неплавящимися стержнями из вольфрама отличается определенными особенностями:
    • 2.5 Холодное сваривание стали под давлением
    • 2.6 Контактная точечная сварка
    • 2.7 Лазерная сварка
    • 2.8 Плазменная сварка
  • 3 Технология процесса

Факторы состава

Особенностью нержавеющих видов сплавов железа является то, что эта группа металлического материала относится к категории высоколегированных. В них содержится целый ряд элементов со своими характеристиками, которые приходится учитывать в работе.

Основное свойство – антикоррозийность, устойчивость к процессам ржавления, определяется содержанием хрома. В нержавеющих сталях процентная доля этого химического элемента бывает от 12 до 30%. Другие элементы также добавляют сплаву устойчивости к коррозийным воздействие, а также укрепляют стальной материал, добавляют прочности, твердости, влияют на иные свойства, включая свариваемость.
В совокупности они определяют особенности процесса сварки нержавеющих сплавов.

Какие элементы входят в состав нержавеющих сталей

Основные компоненты стали: железо, на котором базируются все виды этого металлического материала, хром и углерод.

Легирование стали хромом позволяет значительно укрепить защитные свойства железа по отношению к коррозии в различных средах, включая агрессивные. Если хрома более 13%, ржавления не происходит в обычной, неагрессивной и слабоагрессивной среде, если содержание – свыше 17%, коррозионностойкость проявляется в агрессивных средах, таких как кислоты, щелочи, морская вода и другие.
В химическом отношении это выглядит как появление на поверхности деталей, заготовок из нержавейки пассивирующего слоя окислов Cr. Пленка пропускает кислород, останавливая окислительные процессы на поверхности, они не проникают вглубь металла. Если возникают на поверхности дефекты — порезы, царапины, оксидная пленка разрушается, но вступление атомов хрома в реакцию с кислородом образует новый окисел, образующий защиту от ржавчины. Это полезное свойство создает определенные условия при сварке, которые необходимо учитывать.

В коррозионностойкой стали присутствуют и другие элементы: С – углерод, Si – кремний, Mn – марганец, S – сера, Ni – никель, P – фосфор и другие. Углерод существенным образом влияет на прочность материала, а никель стабилизирует аустенитную структуру металла, то есть укрепляет кристаллическую решетку исходного материала.
Добавление различных компонентов проводится на производстве по нормативным документам ГОСТ. Легирование проводится различными металлами, такими как Ti – титан (Т), Co – кобальт (К), Mo – молибден (М), Cu – медь (Д). Буквы скобках – это обозначение элементов для металлургического процесса по российским стандартам.

Физико-механические характеристики нержавеющей стали, влияющие на процессы сварки

Эффективность сварочных процессов определяется большим количеством входящих параметров. Основные из них – характеристики материала:

  • Теплопроводящие свойства коррозионностойкой стали ниже, чем у железосодержащих сплавов низкоуглеродного класса. Разница может составлять 50-100%, это определяется маркой. Такие свойства приходится учитывать во время сварки, иначе может произойти прожог металла.
  • Высокое электрическое сопротивление влияет на скорость сгорания электрода. Быстрое сгорание вызывается его активным и быстрым нагревом. Отсюда, существует рекомендация по отношению к сварочным стержням: желательно, что бы они были из хромоникелевых сплавов.
  • Коэффициент линейного расширения достигает больших значений. Это вызывает необходимость выдерживания определенного зазора между электродом и свариваемым металлом. Он позволит обеспечить усадку шва, иначе возможно возникновение трещин и других дефектов.
  • Температура сварного процесса проходит при температурах от 600 до 1200 гр. С.
  • Возможность проявления межкристаллической коррозии.
    При повышении температуры выше 500 гр. С в коррозионностойких сплавах в структуре металла могут образовываться слои карбида хрома Cr3C2. Это вызывает необходимость правильной настройки режима сварки. Это применимо к деталям из хромоникелевых вариантов стали, в которых присутствует аустенитная структура.

Способы сварки нержавеющей стали

Сваривание сплавов с большим процентным содержанием хрома проходит с применением ряда технологий:

  1. Аргонодуговая сварка с помощью стержней, изготовленных из вольфрама в режимах инверторного типа AC/DC TIG.
  2. Дуговая сварка ручного типа покрытым электродом – режим ММА.
  3. Сварка нержавейки полуавтоматом в газовой аргоновой среде MIG и с применением стержней из нержавеющей стали.
  4. Холодная сварка под давлением без плавления металла.
  5. Контактный точечный способ.
  6. Применение лазера.
  7. Плазменная сварка.

В современных технологиях задействуется большой спектр сварочного оборудования. Они предоставляют возможности работы на производстве, а также позволяют самостоятельным мастерам в условиях гаражной мастерской или дома проводить сварку стали.

Электроды для сварочного процесса

Важный момент- правильный подбор сварных стержней, которые предлагаются в самых разных вариантах. Специалисты отмечают, что сваривание нержавеющих сплавов можно осуществлять обычными электродами, но такой вариант рекомендуется только для деталей и изделий бытового ряда. Промышленные конструкции требуют для работы специальных расходных материалов. Они отличаются специализированными видами покрытий.

С точки зрения расходных материалов для нержавеющих сталей применяют два основных вида соединения кромок изделий:

  • Использование покрытых электродов.
  • Применение стержней, изготовленных их вольфрама.

Первые относятся к категории плавящихся металлических стержней. Они покрываются органическими и неорганическими веществами, которые при горении дуги создают защитное газовое облако. Оно собирается вокруг места сварки, образуя сварную ванну. Часть покрытия становится жидкой, садится на сплавляемый металл, образуя границу с кислородом воздуха. Таким способом свариваемый шов защищается от окружающей среды и элементов, находящихся в ней. Отлаживается стабильное горение стержня, меняются физико-химические свойства металлических изделий.

Второй вариант, вольфрамовые стержни – металлические неплавящиеся. К основному материалу добавляются другие элементы. Так получают стержни лантанированного, иттрированного, торированного вольфрама. Они работают в режиме сварки аргоном нержавейки, с переменным и постоянным током. Характеризуются хорошей износостойкостью, применяются для сваривания высоколегированных нержавеющих металлических материалов.

Варианты использования стержней помогают выбрать стандарты ГОСТ. В них описывается, какие электроды применимы при сварке сталей, которые легированы различными элементами: никелем, хромом и другими.

Примеры использования различных марок электродов

При задействовании технологии ММА — ручной дуговой сварки покрытым стержнем, широко используются электроды для металлов разных классов: АНЖР-1 и АНЖР-2.
На упаковке указывается, что это спецэлектроды. Их особенность – проведение сварочных работ в любых пространственных направлениях, за исключением положения сверху-вниз. Характеристика положения в пространстве прописывается в нормативных документах как ключевая для сварных работ.
АНЖР-1 работает на постоянном токе с обратной полярностью (+). Вариант покрытия — основной. Можно применять для стальных конструкций, которые сооружаются в промышленном масштабе. При применении стержни нужно предварительно подогревать. Предельная температура – 600 гр. С.
АНЖР-2 имеет те же характеристики, что и предыдущий тип, за исключением того, что не требуется предварительный подогрев и термообработка после сварки. Но температура эксплуатации от 450 до 550 гр. С.

Марка ЦТ-28. Электроды покрыты рутиловым покрытием, вариант основной. Работают при постоянном токе во всех пространственных направлениях, за исключением положения сверху-вниз. Характерная особенность — высокая жаростойкость и жаропрочность.

Специальные стержни для нержавеющих сплавов: ESAB, шведского производства. Изготавливаются из низкоуглеродистой стали, добавки идут в покрытие. Обладают свойством легкого поджига. Работают как на переменном, так и на постоянном токе. Среди них есть ряд вариантов для сваривания разнородных сплавов.

Вольфрамовые электроды требуют специального оборудования и внимательного отслеживания положения стержня: получение качественного шва требует вертикального положения. Сила тока различна, определяется толщинами свариваемого материала. Этот фактор определяет и диаметр рабочего сварного прутка.

ММА — ручная дуговая сварка с помощью инвертора и использованием покрытого электрода

Сварочный процесс по технологии ММА с применением стержней с покрытием – широко распространенный вариант работы. Отличается простотой исполнения, применим в домашней мастерской. Недостатком является невозможность получить высококачественный шов.

Для работы используются аппараты инверторного типа.
Инвертор – это блок, в котором собрано несколько устройств:

  • Трансформатор, снижающий сетевое напряжение.
  • Блок схем транзисторного типа.
  • Дроссель, стабилизирующий пульсации тока.

Для работы с аппаратом — сварки нержавейки инвертором подбираются покрытые электроды определенного типа. Они различаются компонентами покрытия. Используется два вида плавящихся металлических стержней:

  • С рутиловой обмазкой. Рутил — материал, в основе которого диоксид титана — TiO2. По стандарту обозначаются Р.
    Стержни характеризуются малой разбрызгиваемостью, обеспечивают поддержание стабильной дуги. Аппаратура постоянного тока обратной полярности (+). Работают со всеми пространственными направлениями, за исключением вертикального, и деталей с большой толщины. Отрицательный момент: шлаки, образующиеся на швах, приходится убирать молотком.
  • С покрытием карбонатом кальция-магния CaMg (CO3)2. Это электроды смешанного типа, обозначение по стандартам – АЦ. Основная особенность –низкий расход на единицу наплавления металла. Работают в любом пространственном положении, кроме потолочного. Широко применяются при сваривании труб в системах трубопроводов.

Ручная и полуавтоматическая сварка коррозионностойкой стали в аргоне

Метод дуговой сварки в защитной ванне из активного инертного газа на основе плавящихся электродов. Аргонодуговое сваривание реализуется аппаратами, имеющими такое же название, либо инверторами.
Обозначается
— AC/DC TIG – сварка переменным током — AC, постоянным током — DC с использованием вольфрамового электрода в режиме ручной работы – TIG — Tungsten Inert Gas

— AC/DC MIG — сварка переменным током- AC, постоянным током- DC с использованием вольфрамового электрода в полуавтоматическом режиме – MIG — Metal Inert Gas . Происходит автоматическая подача присадочных компонентов.

Технология обеспечивает получение высококачественных швов небольшой толщины, отличающихся долговечностью и прочностью. Хорошо зарекомендовала себя при монтаже и соединении систем трубопроводов, которые пропускают различные среды под давлением, как жидкие, так и газообразные.

Работа с применением аргоновой технологии с неплавящимися стержнями из вольфрама отличается определенными особенностями:
  • Есть возможность включения устройств постоянного и переменного тока.
  • Режимы работы аппаратуры выбираются в зависимости от толщины изделий, которые нужно соединять. Параметры режима:
    — сила тока,
    — диаметр прутка и присадочной проволоки,
    — расход инертного газа,
    — скорость ведения сварочного процесса.
  • Подбор присадки определяется степенью ее легирования. Она должна превышать уровень легирования свариваемого материала.
  • Дугу поджигают бесконтактно, чтобы вольфрам прутка не попал на сталь.
  • Необходимо ровно вести электрод, без колебательных движений. В противном случае происходит нарушение сварочного пространства, которое приводит к окислительным процессам и появлению дефектов.

Существуют способы экономии дорогостоящего вольфрамового материала стержня. После окончания процесса на краткий период времени – около 15 секунд, оставляют включенной подачу аргона. Газ защищает стержень от окисления.

При работе полуавтоматического оборудования используются техники

  • Струйного переноса. Используется для изделий большой толщины.
  • Сваривание короткой дугой. Хорошо работает на деталях с малыми толщинами.
  • Импульсной сварки. Используется пульсирующий ток с неконтактным капельным переносом присадки в шов в момент кратковременного роста силы тока.

Холодное сваривание стали под давлением

Технология не предполагает температурного нагрева материала до стадии плавления. Соединение проходит под давлением, меняются кристаллические решетки металлов. Под давлением может находиться одно или оба свариваемых изделия или заготовки. Внутренняя структура стального материала изменяется, выделяется энергия, а сталь приобретает свойство пластичности. Процесс выглядит как вдавливание одной детали в другую с образованием диффузного слоя.

На прессы могут устанавливаться штампы для получения четких точечных или линейных вариантов соединений. Не образуются дефекты, не формируются трещины, отсутствуют внутренние напряжения металла., а также отсутствует окалина.

Контактная точечная сварка

Предполагает применение роликовой или точечной технологии. Сваривание проходит по точкам, расположенным на определенном расстоянии друг от друга. Детали собираются внахлест, помещаются между электродами.
Быстрый нагрев образует зону расплавления – жидкого ядра в обеих заготовках, образуется уплотняющий поясок, играющий защитную роль. Он предохраняет от разбрызгивания и взаимодействия со средой.
Когда ток перестает подаваться, металл быстро охладевает и твердеет. Усилие с электродов убирают не сразу, это позволяет провести проковку, то есть кристаллизацию под давлением. Получают прочный шов высокого класса, без трещин, дефектов, раковин и остаточных напряжений.
Технология позволяет работать на очень тонком нержавеющем материале – до 2х мм толщиной.

Лазерная сварка

Применение лазерных аппаратов соединения металлов и неметаллов – один из наиболее современных методов работы с материалами, включая коррозионностойкие.

Для технологии характерно сохранение прочностных свойств сплава, поскольку не требуется температурное воздействие, способное вызвать деформацию. Остывание проходит быстро, почти исключено появление дефектов и трещин. Структура характеризуется зернистостью минимальных размеров. Расплав заполняет целиком стыковое соединение.

Плазменная сварка

Используется принцип ионизации газа в плазмотроне под воздействием электрической дуги. Основывается на работе неплавящихся электродов из вольфрама с тугоплавкими добавками. Плазменный поток плавит край изделия, подлежащему свариванию. Работа проходит на оборудовании, которое работает как

  • Ручное. Одним из контактов выступает сама свариваемая деталь. Свариваются изделия и детали до 3х мм толщиной.
  • Автоматическое. В этом виде устройств дуга соединяет электрод и стенку камеры. Допустимо проводить сваривание изделий с большой толщиной– до 160 мм. Требуется предварительная разделка кромок. Формируется шов одним прохождением плазменного аппарата.

Технология процесса

Применение различных методов, таких как сварка нержавейки аргоном и другие, представляет собой достаточно сложный процесс. Это обусловлено особенностями коррозионноустойчивых сплавов. Процесс трудоемкий, сварщик должен обладать хорошими теоретическими знаниями и практическим опытом работы, чтобы обеспечит высококачественный шов.

Сварочный процесс проходит в несколько этапов:

  • Подготовительный.
    • С поверхности, которая пойдет под сварку, удаляются следы ржавления, масляные потеки, различные загрязнения. Самый подходящий инструмент на этой стадии – металлическая щетка.
    • Проводится обработка кромок разделкой, в особенности, при толщине более 4-х мм. Для этого берут напильник или болгарку и разделывают кромку. В результате будет обеспечено нормальное проплавление материала и образуется оптимальная сварочная ванна.
    • Тонкие листы металла плотно сводятся и прихватываются для недопущения смещения по ходу производственного процесса.
    • Если толщина изделия больше 7 мм, ее подогревают до 150 гр. С. В домашней мастерской для этого берут паяльную лампу.
  • Рабочий этап.
    • Поджигается электрическая дуга. Стержень подносят к поверхности, чтобы его активировать.
    • Соединение проходит на короткой дуге.
    • Когда шов доведен до конечного пункта, осуществляется технологический прием «замок». Если он проведен правильно, то исключает появление свищей и трещин.
    • Когда сварка завершена, металлу дают возможность остыть и «отдохнуть». Принудительное охлаждение может создать дефекты.
    • После этого можно провести зачистку шлаковой корки, применяя для этого различные инструменты, часто это делают с помощью молотка.
  • Завершающая стадия — обработка изделия в месте шва. Она может проходить одним из двух методов:
    • механическим — шлифованием и полировкой железной щеткой, шлейф инструментом, наждачной бумагой;
    • химическим- с использованием соляной и серной кислот и дальнейшей промывкой.

Работа с нержавеющими сплавами требует от сварщика хорошего уровня теоретических знаний, хорошей практической подготовки. Приходится учитывать целый ряд параметров: свойства сплавов, характеристики аппаратуры, адекватный подбор расходных материалов- электродов. Оборудование требует точной настройки с учетом всех характеристик.

Используемая литература и источники:

  • Скороходов В. Н., Одесский П. Д., Рудченко А. В. «Строительная сталь»
  • Автоматическая электродуговая сварка. Под ред. Е. О. Патона. К., 1953.
  • Руководство по электродуговой сварке под флюсом. Под ред. Б. Е. Патона. К., 1957.
  • Статья на Википедии

Сварка нержавеющей стали — СваркаТоп

Содержание

 

Для начала нужно определиться, что представляет собой нержавеющая сталь. В быту её ещё называют нержавейкой, но не все знают, что нержавейка нержавейке рознь. Из статьи вы уже знаете, какие бывают стали, чем они легируются и многое другое. Но давайте подробнее рассмотрим такое понятие, как нержавеющая сталь.

Нержавеющей сталью называется сталь, которая обладает антикоррозионными свойствами. Эти свойства обеспечиваются легирующими элементами, которые входят к ней в состав. К таким легирующим элементам относится: хром, никель, марганец и молибден. Но основным из них является хром (Сr).

Группы нержавеющей стали

Данные стали делятся на 3 основные группы:

— Хромистые;

— Хромоникелевые;

— Хромомарганцевые.

В каждой группе содержится сотни различных марок нержавеющей стали, с различным химическим составом. Рассматривать каждую нет смысла. Но есть один способ как узнать, какая сталь является нержавеющей, и это содержание хрома в %. Если сталь содержит Сr≥14%, то она является нержавеющей. На свариваемость этот показатель не влияет. Свариваемость такой стали можно узнать по справочнику или просчитать эквивалент углерода.

 

 

Сварку нержавейки можно производить всеми доступными способами. Основные из них это:

1. Ручная дуговая (ММА). Является самым распространенным и доступным для каждого. Достаточно иметь подходящие электроды и сварочный инвертор, и в домашних условиях возможно сварить любую нержавеющую сталь. Исключением могут являться стали, требующие предварительный и сопутствующий подогрев.

2. Полуавтоматическая в среде защитного газа СО2 (MAG). Для такого способа понадобится сварочный полуавтомат с источником питания или инверторный полуавтомат. Такой вид сварки тоже распространён, не только на производстве, но и в домашних условиях. Правильно подобранная сварочная проволока делает качественное соединение без особых сложностей.

3. Аргонодуговая неплавящимся электродом (TIG). Применяется для сварки ответственных узлов из тонколистового металла. Из-за малой скорости сварки не очень удобен, но даёт хороший результат.

Рассмотрим каждый способ подробнее.

 

Сварка нержавейки ручной дуговой сваркой (ММА) 

 

С появлением сварочных инверторов по доступной цене, дало возможность выполнять процесс сварки такой стали в ручной дуговой сваркой. Раньше проблема заключалась в том, что иметь источник питания с постоянным током было роскошью. Причина в том, что покрытые электроды для сварки данных сталей требуют постоянный ток.

Но не каждый инвертор может варить нержавейку. Для этого нужен инверторный сварочный аппарат со встроенным осциллятором. Узнать такую информацию о своём инверторе можно в паспорте или у продавца. Инверторы такого типа будут без проблем варить любую нержавеющую сталь.

Сварка таких сталей ничем не отличается от сварки конструкционных сталей. Единственное для качественного сваривания, некоторые стали требуют предварительный подогрев.

 

Электроды применяемые для сварки нержавеющей стали

 

На рынке большое количество сварочных электродов для различных марок сталей. Правильным считается подбор электродов под конкретную марку сталей. Но в быту узнать какая перед тобой марка стали невозможно. Для такого случая применяются следующие электроды, которые хорошо себя зарекомендовали как универсальные.

Электроды ОЗЛ-8. Являются самыми популярными. Предназначены для сварки стали 08Х18Н10, 12Х18Н9, 08Х18Н10Т. А также для сталей, работающих в агрессивных средах.

Рекомендуемый сварочный ток, А

Электрод, ммПространственное положение
НижнееВертикальноеПотолочное
240-5030-4030-40
2,550-6040-5040-50
360-7050-6050-60
4100-14090-12090-110
5150-180120-160110-140

 

Электроды НЖ-13. Используются для сварки стали 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х21Н6М2Т, а также углеродистых и конструкционных.

Рекомендуемый сварочный ток, А

Электрод, ммПространственное положение
НижнееВертикальноеПотолочное
360-9060-8050-70
4100-16090-13090-120
5150-180120-150110-140

 

Электроды ЦЛ-11. Применяются для сварки нержавеющих сталей 08Х18Н12Т, 12Х18Н12Б. Обладают высокой устойчивостью к коррозии металла шва.

Рекомендуемый сварочный ток, А

Электрод , ммПространственное положение 
НижнееВертикальноеПотолочное
360-9050-8050-70
4110-140100-13090-120
5140-170120-160110-140

 

Сварка нержавеющей стали полуавтоматом

 (MAG)

 

Такой способ сварки очень популярен при массовом изготовлении изделий. Используя сварочный полуавтомат и подходящую для этого сварочную проволоку, можно без проблем сварить такую сталь. В качестве защитного газа отлично подойдёт углекислота СО2.  Шов при таком способе получается красивый и на много качественней от ручной дуговой.

 

Проволока для сварки нержавейки полуавтоматом

 

Выбор сварочной проволоки происходит точно так, как и при выборе электродов. Проволока должна по химическому составу быть близка к химическому составу стали. Ниже будет приведены несколько видов сварочной проволоки, которую можно свободно приобрести.

Проволока Св-08Х20Н9Г7Т. Является самой популярной проволокой, для сварки углеродистых и высоколегированных сталей. Обеспечивает качественное соединение аналогичное основному металлу. Имеет малое разбрызгивание металла.

Режимы сварки проволокой Св-08Х20Н9Г7Т

Проволока, ммСварочный ток, АНапряжение, ВСкорость сварки, м/чВылет проволоки, ммРасход газа, дм3/мин
0,530-5016-1730-4565-6
0,850-8017-1830-4076-7
1,090-15018-1925-4087-8
1,2140-16019-2125-3588-9
1,6150-18022-2520-40119-12

Проволока Св-01X19H9. Менее популярна чем предыдущая. Предназначена для сварки нержавеющих сталей различных марок. Применяется для сварки оборудований пищевой промышленности.

Режимы сварки проволокой Св-01X19H9

Проволока, ммСварочный ток, АНапряжение, ВСкорость сварки, м/чВылет проволоки, ммРасход газа, дм3/мин
0,530-4016-1730-4565-6
0,850-8017-1835-4075-7
1,090-15018-1930-4087-8
1,2140-17019-2130-3898-10
1,6150-180223-2625-40119-12

 

Аргонодуговая сварка нержавейки (TIG)

 

TIG сварка нержавейки выполняется неплавящимся электродом с использованием присадочного материала. В качестве присадочного материала применяется та же проволока, что и при полуавтоматической сварке в среде защитного газа СО2. Данный способ сварки является самым качественным и надёжным. Аргонная сварка хорошо варит тонколистовой металл. Сварка тонкой нержавейки таким способом, самое лучшее решение. Швы получаются аккуратные и красивые. Более подробно о таком способе сварки можно прочесть здесь.

У такого способа есть только один минус – низкий КПД. На сегодняшний день это один из самых лучших способов сварки такой стали.

 

Режимы для сварки нержавеющей стали аргонодуговой сваркой

 

Обычно нержавеющую сталь варят постоянным током прямой полярности.

Диаметр графитового электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла.

Подбор графитовых электродов от толщины металла, а также ток сварки

Толщина свариваемого металла, ммДиаметр графитового электрода, ммТок сварки, А
0,5165-85
11,585-120
22100-160
43150-190
54250-340
8 и более6350-450

 

Выступание электрода из сопла горелки выбирается в зависимости от типа соединения. При сварке стыковых швов – длина вылета составляет 3-5мм. Если соединение тавровое или угловое — 5-8мм.

 

Особенности сварки нержавейки

 

Подготовка изделий из нержавеющей стали ничем не отличается, от сварки других сталей. При сварке тонколистового металла необходимо понижать сварочный ток, для избегания прожига. При сварке толстолистового металла, для качественного его провара необходимо делать разделку кромок. Прихватки, соединяющие заготовки должны быть равномерно раскиданы вдоль будущего шва. Не пытайтесь за один проход сделать полный провар толстолистового металла. Главное хорошо проворить корень шва с последующей его зачисткой. Даже если нет на поверхности шлака, всё равно необходимо качественно зачищать каждый проход шва.

Конечно, предварительный подогрев нержавейки не повредит, но можно и обойтись без него. Исключением являются те стали, которым это необходимо по причине плохой их свариваемости.

 

Нержавеющая сталь: область применения

 

Применяются такие стали во всех областях, начиная в быту заканчивая кораблестроением. Обладая повышенным сопротивлением к коррозии, их используют в химической промышленности. Они могут не только выдерживать агрессивные среды (кислоты, щёлочи), но и повышенные температурные воздействия. В пищевой промышленности так же применяются для изготовления сосудов и резервуаром. В машиностроении из них изготавливают ответственные узлы энергоагрегатов, а также производят сварку всеми возможными видами сварки.

 

Заключение

Нержавеющая сталь, это сталь с содержанием Сr≥14%. Сваривается такая сталь всеми способами, а сама технология не отличается от сварки конструкционных сталей. Самый качественный способ сварки – это аргонодуговая сварка. Сварочные режимы не следует превышать, особенно при работе с тонколистовым прокатом. Допустим подогрев стали горелкой или если этого требует особенность стали.

Как сваривать нержавеющую сталь: полное руководство

Нержавеющая сталь прекрасно выглядит и устойчива к коррозии. Кроме того, он прочный и прочный. Итак, у нержавеющей стали есть много преимуществ…

Но когда дело доходит до ее сварки, все может стать сложнее. Некоторые даже думают, что сварить нержавеющую сталь слишком сложно, если у вас нет многолетнего опыта.

Но так ли это?

Спойлер, вы можете научиться его сваривать, если у вас есть нужные знания и достаточно практики. Итак, давайте углубимся в факты о том, как сваривать нержавеющую сталь, и, надеюсь, развеем заблуждения на этом пути.

Часто задаваемые вопросы о сварке нержавеющей стали

Поскольку именно поэтому вы здесь, давайте сначала проясним наиболее часто задаваемые вопросы.

Можно ли сваривать нержавеющую сталь?

Да! Нержавеющая сталь может быть сварена с использованием любого процесса дуговой сварки, такого как MIG, TIG, Stick & Flux-core. Каждый процесс даст немного отличающийся результат и потребует некоторого обучения и навыков.

Сложно ли сваривать нержавеющую сталь?

Хотя это и не так просто, как сварка низкоуглеродистой стали, это выполнимо при наличии некоторых знаний и практики практически для всех, у кого есть подходящее оборудование.

Сварка нержавеющей стали представляет собой сложную задачу для неопытных сварщиков, поскольку нержавеющая сталь эффективно сохраняет тепло. Если вы приложите избыточное тепло, нержавеющая сталь может деформироваться или даже деформироваться при охлаждении.

Нержавеющая сталь также четко показывает все дефекты сварного шва. Только по этой причине некоторые скажут, что сварка нержавеющей стали — более сложная и неумолимая работа, лучше всего подходящая для опытных пользователей. Но, как и во всей сварке, любой может научиться этому при достаточной практике.

Еще вопрос со сваркой нержавейки, там много разных сплавов. Вы ДОЛЖНЫ использовать правильный присадочный материал, защитный газ, настройки и т. д. для каждого сплава.

Этот уровень детализации может быть болезненным и добавляет к восприятию того, что сварка нержавеющей стали сложна. Но обычно вы сосредотачиваетесь только на конкретных сплавах, которые используете, а не на всех. Таким образом, кривая обучения не так плоха, как некоторые думают.

Какой сварочный аппарат лучше всего подходит для нержавеющей стали?

Многие начинающие сварщики с удивлением узнают, что для соединения нержавеющей стали («SS») можно использовать несколько различных процессов сварки, включая TIG, MIG, порошковую проволоку и дуговую сварку.

Сварочные аппараты TIG

Сварочные швы TIG с использованием аргона

Если вам нужны гладкие, профессионально выглядящие швы, вам следует выбрать сварочный аппарат TIG. Сварщики TIG делают чистые, привлекательные сварные швы на нержавеющей стали. Таким образом, они обычно являются правильным инструментом, когда готовое изделие должно быть эстетически приятным.

Кроме того, сварочные аппараты TIG с ножной педалью (или управлением пальцами) позволяют точно контролировать количество подаваемого тепла. Другими словами, вы можете вносить микрорегулировки на лету во время укладки валика. Точный контроль нагрева помогает свести к минимуму деформацию изделия из нержавеющей стали.

Однако сварка ВИГ SS имеет недостатки. Вам нужно время от времени заменять присадочный стержень, а это означает, что длинные сварные швы будут иметь остановки и начала. Кроме того, вам нужно использовать дорогой защитный газ.

Сварочные аппараты MIG

Сварка сварных швов MIG из нержавеющей стали

Слишком многие полагают, что сварка TIG — единственный процесс, при котором свариваются нержавеющие стали. Но сварочные аппараты MIG, порошковой и электродной сварки также могут сваривать его. Вы даже можете быть удивлены, узнав, что они являются лучшим выбором для некоторых работ.

Например, сварочные аппараты MIG лучше подходят для длинных швов. Вам не нужно постоянно заменять новые электроды/присадочные стержни, как это необходимо при использовании аппаратов для сварки TIG и дуговой сварки. Однако вам понадобится другой, более дорогой защитный газ, поскольку уровни кислорода, которые может выдержать SS, ниже, чем у мягкой стали.

Аппараты для сварки порошковой проволокой

Если дополнительные расходы на сварку МИГ нержавеющей стали являются проблемой, сварка порошковой проволокой позволяет использовать менее дорогой CO 2 или даже не использовать защитный газ. Но так как сердечник проволоки содержит флюс, вам придется иметь дело со шлаком, особенно при многократных проходах.

Еще одним преимуществом сварки порошковой проволокой является то, что ее можно использовать в ветреную погоду. Для SS многие предполагают, что вам нужен защитный газ. Но поскольку вы используете порошковую проволоку, вам может не понадобиться дорогой защитный газ, который просто сдувается в ветреную погоду.

Сварочные аппараты

В промышленности или строительстве внешний вид может не иметь большого значения. Таким образом, портативность и простота сварочных аппаратов SMAW или палки могут быть именно тем, что вам нужно на большой рабочей площадке. Плюс, поскольку нет защитного газа, можно сваривать в ветреную погоду.

Стержневые электроды имеют внешнее покрытие, содержащее флюс. Флюс означает, что эти электроды производят шлак, с которым вам придется иметь дело, и контроль тепла в металле может быть проблемой. Кроме того, вы должны часто заменять расходуемый электрод.

Какие металлы можно приваривать к нержавеющей стали?

Можно сваривать разнородные металлы, включая нержавеющую сталь. Но по ряду причин это сложная задача с особыми соображениями. Вам необходимо оценить риски и решить, приемлемы ли они для предполагаемого применения.

Во многих случаях точки плавления двух металлов сильно различаются, что создает проблемы. По этой причине материал наполнителя становится очень важным, и выбор наполнителя, который вы используете, имеет решающее значение.

Суть в том, что сварка разнородных металлов сопряжена с риском. Вы должны понимать два металла, которые вы свариваете, и использовать правильный присадочный материал.

Но есть также много методов и специальных материалов, которые могут вам понадобиться в зависимости от того, что вы свариваете. Проведите исследование заранее.

сплав / металл Да / Нет
Углеродная сталь Да 1
Да 1
Да0074

Mild Steel (low carbon) Yes 2
Galvanized Steel Yes 3
Cast Iron Yes 4
Aluminum No 5

1 Обычно требуется предварительный нагрев углеродистой стали.
2 Для большинства работ используйте процесс MIG с присадочной проволокой ER309L и трехкомпонентным защитным газом.
3 Должен удалять цинк, который представляет опасность для здоровья и может загрязнить сварной шов.
4 Используйте «масляный» метод, чтобы удержать углерод от нержавеющей стали с наполнителем NiFe-CI или Ni-CI.
5 Существуют обходные пути, такие как биметаллические переходные вставки. Но биметаллические вставки изготавливаются с использованием специальных процессов, обычно невозможных на месте. Готовые вставки трудно найти, если у вас небольшой магазин или любитель.

Как сваривать нержавеющую сталь

Прежде чем приступить к сварке нержавеющей стали, убедитесь, что у вас есть подходящее оборудование, а сварщик и сталь подготовлены.

Давайте рассмотрим их.

Что нужно для сварки нержавеющей стали?

Механизм, необходимый для сварки нержавеющей стали, ничем не отличается от сварки других металлов. Как правило, вам потребуется:

  • Сварочный аппарат (MIG, TIG, порошковая проволока или электрод)
  • Электроды (проволока или электрод должны быть тщательно выбраны для сварки)
  • Защитный газ (для MIG и TIG и возможно с флюсовой проволокой)
  • Шлифовальная машина/проволочная щетка/растворитель для очистки металла
  • Зажимы
  • Сварочный стол (для небольших работ в цеху)
  • Сварочный шлем
  • Защитные очки (для шлифовки и других вспомогательных работ)
  • Кожаный фартук, рукава и перчатки
  • Сварочные сапоги (25 % всех несчастных случаев при сварке травмы стопы)
  • Вентиляция (если в помещении)
  • Плоскогубцы MIG (удобны для всех сварочных процессов)

Вентиляция была включена как необходимое оборудование, поскольку нержавеющая сталь выделяет газ шестивалентного хрома. Этот токсичный газ означает, что вы должны защитить себя и убедиться, что вы не вдыхаете пары при сварке нержавеющей стали.

Подготовка сварочного аппарата

Для всех процессов сварки нержавеющей стали необходимо сначала выбрать правильный электрод/присадочный материал. Это должен быть правильный сплав для предполагаемого сварного шва, независимо от того, какой тип сварочного аппарата вы используете. Существует множество руководств от производителей и интернет-источников, которые помогут вам.

Далее идут сведения о различных процессах сварки, которые мы подробно рассмотрим ниже.

Подготовка сварочного аппарата TIG
Сила тока

На многих сварочных аппаратах TIG сила тока регулируется во время сварки (подробнее об этом чуть позже). Но сначала вы должны установить максимальный ток на машине. Это будет варьироваться в зависимости от сплава SS и других переменных, таких как толщина. Диаграммы легко доступны, чтобы помочь вам с этой настройкой.

Управление силой тока пальцем или ногой

Ножная педаль качающегося типа обеспечивает детальное управление

Если она есть у вашего сварщика, она позволяет регулировать температуру или силу тока во время сварки, что помогает свести к минимуму избыточное тепло и возникающее в результате коробление SS. Если вы находитесь на лестнице или в других труднодоступных местах, может потребоваться управление пальцами.

Но для других работ ножная педаль может оказаться более удобной. Убедитесь, что на вашем аппарате настроена наилучшая регулировка силы тока для конкретного сварного шва. Многие сварщики TIG имеют возможность включать и выключать ножную педаль/пальцевое управление, поэтому убедитесь, что вы правильно настроили ее заранее.

Детали электрода

Размер электрода имеет большое значение для сварки TIG. Таким образом, используемый электрод должен иметь правильный диаметр. Обычно это 3/32, но может достигать 1/4 дюйма. Какой размер вам нужен, зависит от таких переменных, как полярность, сила тока, размер соединения, толщина основного металла.

Также следует обратить внимание на тип вольфрамового электрода. Вы увидите торированный красный электрод, используемый для большинства работ по сварке нержавеющей стали. Но для некоторых сплавов нержавеющей стали может потребоваться электрод другого «цвета».

Кроме того, важна геометрия. Конусность, не превышающая диаметр электрода более чем в 2,5 раза, позволяет сфокусировать дугу с образованием глубоких, тонких валиков и небольшой зоны термического влияния («ЗТВ»). Если электрод сужается более чем в 2,5 раза по сравнению с его диаметром, дуга начинает разветвляться, что приводит к меньшему проплавлению и большей ЗТВ.

Полярность и пульсация

Для сварки SS установите полярность сварочного аппарата TIG на DCEN (отрицательный электрод постоянного тока). Некоторые люди называют это прямой полярностью, и вы никогда не должны использовать электрод с положительным электродом, так как это мгновенно сожжет ваш вольфрам.

Также, если ваш сварочный аппарат имеет импульсный режим, используйте его. Опытные сварщики должны установить частоту пульса на уровне 100 импульсов в секунду (PPS) для начала и увеличить ее до 500 PPS. Некоторые сварщики ВИГ могут не иметь таких высоких импульсов, а неопытные сварщики часто подсчитывают импульсы (от 0,5 до 2 импульсов в секунду) для определения времени движения горелки и холодной проволоки, когда число импульсов в секунду ограничено 10.

Защитный газ ВИГ

Не второстепенная деталь; Вы должны выбрать правильный защитный газ и установить правильные скорости потока. Обычно для сварки TIG используется чистый аргон (Ar).

Но гелий (He) может быть добавлен для увеличения проникновения и текучести сварочной ванны. В некоторых случаях для достижения особых свойств добавляют азот (N 2 ) и водород (H 2 ). Например, включение водорода дает аналогичный, но более сильный эффект по сравнению с добавлением гелия. Однако водород не следует использовать при сварке мартенситных, ферритных или дуплексных сталей.

Скорость потока обычно составляет от 35 до 50 кубических футов в час, но см. рекомендации для вашей машины и другие общедоступные таблицы и источники.

Подготовка аппарата для сварки MIG
Проволока MIG

Первым шагом является получение и установка проволоки подходящего сплава и размера для сварки, которую вы хотите выполнить. В зависимости от конкретного сплава, который вы свариваете, могут потребоваться некоторые исследования, но популярна проволока ER309L. Не забудьте также использовать проволоку подходящего диаметра.

Защитный газ

Вы должны выбрать правильный газ. Нержавеющая сталь чувствительна к атмосферным газам, и популярна тройная смесь 90% гелия, 7,5% аргона и 2,5% углекислого газа. Эта смесь создает хороший контур валика, а уровень CO2 достаточно низок, чтобы не повредить коррозионной стойкости нержавеющей стали.

Вы не хотите использовать чистый инертный защитный газ, такой как гелий или аргон, для сварки SS MIG. Характеристики дуги процесса MIG заметно отличаются от процесса TIG, а чистый Ar или He отрицательно влияют на эффективность дуги MIG.

Также убедитесь, что скорость потока установлена ​​правильно. Как уже говорилось, нержавеющая сталь чувствительна к химически активным газам, а это означает, что для предотвращения загрязнения сварного шва требуется хорошее покрытие. Обратитесь к руководству вашего сварочного аппарата или таблице настроек для хорошей отправной точки.

Полярность

Ваш сварочный аппарат должен быть настроен на положительное расположение электрода постоянного тока (DCEP).

Скорость подачи проволоки

В руководстве и таблице настроек для вашего аппарата должны быть указаны необходимые скорости подачи проволоки для сплавов нержавеющей стали различной толщины. Но если нет, то для большинства сварных швов из нержавеющей стали используется немного более высокая скорость подачи проволоки («WFS»), чем та, которую вы использовали бы для мягкой стали.

Настройки силы тока и напряжения

Обратитесь к руководству по сварке и/или таблице параметров сварки, чтобы установить свои уровни силы тока и напряжения. Если у вас их нет, опытные сварщики или интернет также могут предоставить таблицы и рекомендации по начальным настройкам.

SS обычно требует более низкой настройки силы тока из-за более высокой WFS. Кроме того, необходимо использовать более высокие настройки напряжения, которые смачивают ванну, что позволяет получить более плоскую поверхность и выступы на концах сварного шва.

Подготовка аппарата для сварки порошковой проволокой
Выбор проволоки

Как и в других процессах сварки нержавеющей сталью, важен присадочный материал. Но при сварке с флюсовой проволокой расходуемая электродная проволока является присадочным материалом, и она несет флюс в сердечнике проволоки для защиты сварного шва.

Это означает, что состав проволоки более сложный, чем у сплошной проволоки MIG. Таким образом, вы должны быть осторожны при выборе / покупке провода. Сплав и толщина нержавеющей стали будут двумя важными переменными при выборе порошковой проволоки, но состав порошковой проволоки также может варьироваться.

Кроме того, настоящая безгазовая проволока будет работать в ветреную погоду. Но это, вероятно, будет ограничено плоской и горизонтальной работой.

Итак, еще одним важным фактором, который следует учитывать, является защитный газ. Для многих порошковых проволок из нержавеющей стали требуется газ. В то время как ветер может быть проблемой, эти проволоки лучше справляются со сварными швами. Их часто называют проволокой с двойным экраном, и они широко доступны (получить настоящую «безгазовую» порошковую проволоку из нержавеющей стали сложнее).

Полярность

Полярность может запутаться при сварке порошковой проволокой (или FCAW), так как настройка меняется в зависимости от используемой проволоки. Поэтому обязательно запомните, какая полярность вам нужна для порошковой проволоки, и убедитесь, что ваша машина настроена соответствующим образом.

Защитный газ

Да, при FCAW защитный газ не нужен для многих сварных швов. Но нержавеющая сталь отличается от углеродистой стали и необходима для многих работ. При использовании проволоки с двойным экраном (флюс и защитный газ вместе) убедитесь, что защитный газ находится под рукой.

Сварщики часто используют смесь 100% CO 2 или 75% аргона 25% CO 2 . Шлаковая оболочка сварного шва ограничивает поглощение углерода, что делает возможным использование защитного газа с высоким содержанием CO 2 .

Подготовка сварочного аппарата
Электрод

Возможно, здесь вы видите закономерность, но выбор присадочного материала имеет значение в каждом сварочном процессе. Стержневые электроды продаются из различных сплавов нержавеющей стали с различными флюсовыми покрытиями. Проведите исследование и выберите правильный размер и сплав для вашего конкретного сварного шва.

Производители обычно наносят правильное флюсовое покрытие на сплав SS, используемый для изготовления стержня. Таким образом, вам обычно не нужно проверять его. Но если вы свариваете разнородные металлы или другие необычные соединения, вы также можете отметить флюсовую смесь на электроде.

Сила тока

Значения силы тока должны быть указаны в руководстве к сварочному аппарату или в таблице, напечатанной на сварочном аппарате, или вы можете легко найти рекомендации, если их нет. Но в целом устанавливайте усилители на низах, как можно более «крутыми».

При использовании электродуховой сварки вы обнаружите, что по мере того, как вы входите в сварной шов на пару дюймов, палка нагревается сильнее, а характеристики дуги и валика изменяются. Таким образом, вам нужно учесть это на любом суставе длиной более одного или двух дюймов.

Продукт для защиты от брызг

Стик прост и удобен в использовании, но он производит много брызг. При работе с нержавейкой это может быть проблемой. Таким образом, вы можете захотеть иметь под рукой гель или спрей против брызг, чтобы подготовить заготовку перед сваркой.

Подготовка нержавеющей стали к сварке

После настройки сварочного аппарата для сварки нержавеющей стали вам необходимо подготовить металл перед сваркой. Вот некоторые вещи, которые вы должны подготовить…

Чистота

Нержавеющая сталь плохо переносит загрязнение. Даже следовые количества могут создать проблему. Таким образом, металл должен быть очищен от краски, ржавчины, масла и т. д. и очищен перед сваркой. Никаких исключений, так что будьте внимательны.

Подгонка

Убедитесь, что детали выровнены должным образом и что нет зазоров или отклонений в соединении. Зазоры разной ширины шва требуют избытка присадочного материала, который дополнительно нагревает сварной шов. Кроме того, сварной шов выглядит лучше, если ширина валика одинакова.

Подготовка кромок

Края более толстых деталей должны быть скошены или сняты фаски. Этот профиль помогает при подгонке, но также позволяет делать более прочные и красивые сварные швы.

10 советов по успешной сварке нержавеющей стали

1. Снизьте температуру

Нержавеющая сталь коробится под воздействием избыточного тепла. Запомнить? Мы упоминали об этом в начале статьи. Таким образом, имеет смысл установить ваши усилители, то есть тепловложение, на низкую сторону, чтобы избежать проблемы.

2. Избегайте большого диаметра присадочного материала

Чем толще присадочный стержень/проволока, тем больше тепла вам потребуется. Но с SS вам нужно держать усилители на низком уровне. Таким образом, избегайте больших наполнительных стержней / проволоки, поскольку это еще один способ снизить температуру.

3. Точная настройка Подгонка

Правильная подгонка позволяет использовать нужное количество наполнителя и устраняет необходимость заполнения зазоров. Это означает, что вам не нужно будет дополнительно нагревать металл. Итак, найдите время, чтобы отрегулировать подгонку заготовок, чтобы избежать коробления и плохого внешнего вида.

4. Используйте присадочный материал/электрод, предназначенный для сплава SS

Да, вы можете сваривать нержавеющую сталь с тем же присадочным материалом из мягкой стали, который вы регулярно используете. Проблема в том, что сварной шов может подвергаться коррозии, и вам нужно покрыть валик, чтобы он не ржавел. Использование присадочного сплава из нержавеющей стали, соответствующего основному металлу, позволяет избежать этой проблемы. Кроме того, вы избегаете загрязнения SS углеродом в ЗТВ, что может вызвать ржавчину на деталях SS.

5. Используйте правильный угол наклона горелки (стержневой и с порошковой проволокой)

Со шлаком таскаешься. Этот совет работает, как правило, для всех видов сварки FCAW или дуговой сварки. Перетаскивая электрод, вы позволяете флюсу подняться к верхней части сварочной ванны и должным образом покрыть валик. В противном случае могут возникнуть проблемы со шлаковыми включениями в сварном шве.

Для нержавеющей стали FCAW угол сопротивления 10 градусов обычно подходит в качестве отправной точки. Но при сварке стержнем вы можете попробовать использовать гораздо более крутой угол.

Подробнее : Толкать или тянуть при сварке MIG?

6. Правильный вылет проволоки 

При сварке MIG и сварке с флюсовой проволокой необходимо обеспечить правильный вылет в начале сварки, чтобы получить ровную дугу. Кроме того, вам нужно избегать изменения этого расстояния между соплом и металлом во время сварки.

Кроме того, при сварке с флюсовой проволокой подрезайте кончик проволоки каждый раз, когда вы накладываете валик. Если вы не подстригаете каждый раз, вы можете получить силиконовую каплю на кончике проволоки, которая может испортить ваш старт. Обрезка проволоки, вероятно, также является хорошим советом для ваших сварных швов MIG, чтобы обеспечить правильный выступ и чистый наконечник.

7. Сварочная ванна TIG

Диаметр сварочной ванны должен соответствовать толщине основного металла. Если лужа становится слишком большой, используйте кончик пальца или педаль, чтобы уменьшить нагрев. В конце сварки устраните кратеры, уменьшая ток и добавляя присадочный металл, пока лужа не затвердеет.

8. Скорость наплавки

Различные процессы сварки имеют разную скорость наплавки, и ничто не заменит опыт, чтобы узнать, как она меняется у ваших сварщиков.

Но в целом, если вам нужна высокая скорость наплавки, используйте сварочный аппарат с флюсовой проволокой и двойной экранированной проволокой. Эта настройка обычно дает вам лучшие скорости осаждения.

9. Скорость передвижения

В общем, вам не следует двигаться слишком медленно. Это создаст избыточное тепло в нержавеющей стали. Итак, держите скорость вашего путешествия.

Кроме того, при сварке стержнем и порошковой проволокой вы можете определить, снизилась ли ваша скорость, по полученному валику. Признаки, на которые вы можете обратить внимание:

Медленное перемещение сварного шва: ваш валик будет высоко выпуклым, и шлак не будет хорошо покрывать сварной шов. Это будет иметь тенденцию оставлять сварной шов открытым возле короны, и металл станет серым. У вас, вероятно, будут проблемы с пористостью, а сварной шов может быть подвержен ржавчине.

Быстрое перемещение сварного шва: сварной шов будет слишком вязким, а сварной шов будет слишком узким.

10. Защита от ржавчины

Это неприятно, но сварные швы из нержавеющей стали могут ржаветь. Чтобы этого не произошло, можно сделать несколько вещей.

Во-первых, не забудьте обеспечить хорошую газовую подушку. Реакционноспособные газы в воздухе могут вызвать всевозможные проблемы, включая ржавчину.

Второе, что нужно сделать, это полностью очистить готовый сварной шов, включая обесцвечивание. Очистка обычно выполняется травильными пастами, шлифовальными машинами/проволочными щетками/абразивами или электрохимической очисткой. Также не используйте стальную проволочную щетку. Это может загрязнить сварной шов и да, ржавчина.

В-третьих, сейчас это будет звучать как однообразие, но потише. Избыточное тепло может привести к тому, что нержавеющая сталь потеряет свою коррозионную стойкость.

4 лучших способа сварки нержавеющей стали [Краткое руководство]

Нержавеющая сталь давно считается популярным строительным материалом. Это широко известное предпочтение за его долговечность, прочность, обрабатываемость и различную степень коррозионной стойкости. Этот привлекательный металл усложняет точную сварку. Обязательно обсудить мир сварки нержавеющей стали , прежде чем выбрать проект из нержавеющей стали. Рассмотрим подробно металл и лучшие приемы сварки нержавеющей стали .

Что называют нержавеющей сталью?

Нержавеющая сталь представляет собой сплав железа с переменным содержанием хрома от 11% до 30%. Нержавеющий, привлекательный характер металла обязан хрому. Изменение доли элементов хрома зависит от химического состава нержавеющей стали и ее использования. В него добавляются такие элементы, как никель и молибден, для улучшения формуемости и коррозионной стойкости.

Гарри Бреарли представил оригинальную нержавеющую сталь в 1913 году. Она становится все более популярной благодаря своей прочности и антикоррозионным свойствам по отношению к химическим веществам, газам и жидкостям. Люди удивляются, узнав, что существует три типа нержавеющей стали: ферритная, аустенитная и мартенситная. Процесс сварки не сильно отличается для каждого из них.

Этот сварочный металл очень хорошо работает в различных промышленных применениях. Он может выдерживать экстремальные температуры, что делает его приемлемым выбором для трубопроводов, коррозионно-активных химикатов и нефтяной промышленности. Это также популярный выбор для медицинского оборудования, ресторанов, крафтовых пивоварен из-за его устойчивости к инфекциям.

Минус нержавеющей стали в том, что она в 3-5 раз дороже мягкой стали. Сварка его одинаково дорога и делает его сложным выбором.

Подготовка к сварке является ключевым моментом

Как сварить нержавеющую сталь , всегда остается загадкой. Очистка и подготовка нержавеющей стали является ключом к правильной сварке. Потому что металл имеет сильную принадлежность к углеродистой стали. Держите набор инструментов отдельно, чтобы очистить нержавеющую сталь перед сваркой. Любой инструмент с остаточным углеродом может загрязнить нержавеющую сталь и привести к ржавчине конечного продукта. Щетка, молоток и зажим должны храниться отдельно от этого сварочного металла.

Рекомендуется разделять рабочие зоны из углеродистой и нержавеющей стали, поскольку взвешенные частицы углерода могут проникать в нержавеющую сталь и впоследствии ржаветь.

Очень важной подготовкой является выбор наполнителя. Постарайтесь подобрать материал наполнителя к основному металлу. Как правило, это легко, но возникают трудности с разнородными металлами.

Общие методы сварки нержавеющей стали

Выбор сварочных процессов для сварки нержавеющей стали зависит от таких факторов, как толщина металла, готовое изделие, время завершения проекта. Преимущественно используется сварочный аппарат из нержавеющей стали из следующих 4 методов.

1. Сварка ВИГ

Этот наиболее часто используемый процесс благодаря высокому качеству, прочности, универсальности и долговечности. Это идеальный выбор для тонкого металла, где важен окончательный внешний вид металла. Температура сварки TIG и защитный газ аргон, гелий, водород и азот используются для предотвращения окисления.

Сварка ВИГ является наиболее прочной сваркой по сравнению с другими способами сварки. Сварка, где расходные материалы не используются. Сам электрический ток создает дугу между вольфрамом и основным металлом. Дуга, в свою очередь, производит сильное тепло, которое может расплавить соединяемые поверхности.

Зона сварки нуждается в защите от загрязнения защитными газами. Защищенная зона сварки при охлаждении превращается в безупречный шов. Нет необходимости в какой-либо шлифовке или скалывании здесь после сварки.

Улучшения в сварке ВИГ нержавеющей стали

Процесс сварки ВИГ нержавеющей стали превращается в кошмар. Некрасивый сварной шов — это деморализация, если вы не воспользуетесь следующими советами для улучшения результатов.

1. Использование вольфрамового стержня подходящего размера – Качество сварки напрямую зависит от диаметра вольфрамового стержня. Легкий металлический лист при низкой температуре с большим диаметром стержня затрудняет начало плавной сварки. Чем тяжелее нержавеющая сталь, тем больше размер стержней.

2. Очистите металл – Нет быстрого способа очистки, чтобы сделать чистый, совершенный и прочный борт. Очистку можно выполнить чистой тряпкой, ацетоном, другими полезными средствами для их очистки. Они очищают расплав, удаляя все быстро.

3. Очистка вольфрамового наконечника – Обязательно для получения точной, стабильной и сильной дуги. Наконечник загрязняется присадочной проволокой, которую необходимо содержать в чистоте до следующего сеанса сварки. Чем тоньше кончик вольфрама, тем чище и точнее дуга.

4. Улучшить газовое покрытие – Загрязнения в продукции валика с захватом воздуха. Вы должны использовать больше газа, чтобы получить лучший сварной шов. Широкую чашеобразную структуру можно использовать для подачи защитного газа, чтобы охватить больше площадей и улучшить результаты сварки.

5. Увеличьте скорость сварки – Выберите силу тока, при которой сварка не сдувается и не подрезается при быстром перемещении. Лучше запустить сварочный аппарат на 10% меньше ампера на 0,001 дюйма стали и двигаться быстро, чтобы соответствовать.

6. Выбор подходящего присадочного материала – Присадочный материал должен почти соответствовать основному металлу. Никогда не сваривайте пластины из нержавеющей стали 304 электродами 316. Присадочный материал должен быть равной и более прочной по прочности, чем основной металл, чтобы получить надлежащее прочное соединение. Всегда выбирайте правильный размер стержня, чтобы получить лучшее покрытие сварки.

7. Обратная продувка рабочего места – Защита обратной стороны сварного шва от окружающей среды для поддержания качества сварного шва. Этого можно добиться с помощью комплекта продувки или путем закрытия алюминиевой крышки на задней стороне сварного шва.

8. Медленнее охлаждение – Чем медленнее охлаждение, тем лучше сварка нержавеющей стали.

2. Сварка MIG

Полуавтоматический процесс соединения двух стальных деталей с использованием защитного газа аргона и проволочных электродов. Сварочные пистолеты могут достигать труднодоступных мест при сварке изделий из нержавеющей стали.

MIG более быстрый и надежный процесс сварки. Самый простой процесс сварки даже для начинающего сварщика. Мы выбираем этот процесс, если время на выполнение работы невелико, а пользователь не является обученным сертифицированным сварщиком.

Высокая скорость сварки благодаря полуавтоматической подаче электрода с механизмом подачи проволоки. Электрод подается непрерывно с заданной скоростью для выполнения задания.

Защитный газ аргон используется для защиты зоны расплава от атмосферных загрязнений. Качество после сварки довольно хорошее и чистое, и его можно использовать для масштабного проекта.

3. Сварка стержнем

Источник постоянного тока для сварки стержнем является лучшим выбором для сварки нержавеющей стали . Дуга остается очень ровной, стабильной со спокойным стартом и сваркой в ​​разных положениях.

Основная сварка на многие десятилетия. Наиболее приемлемый способ соединения металлов. Возможна безопасная сварка на открытом воздухе. При флюсе электродов образуются дымы. Флюс помогает защитить зону сварки от загрязнения. Этот флюс превращается в шлак после сварки, который требует ручного скалывания.

Сварка дуговой сваркой остается очень прочной и используется в основном для сварки конструкций. Внешний вид сварочной эстетики не исключительный, но очень прочный.

4. Точечная сварка

Универсальный, наиболее экономичный процесс сварки для небольших и крупных объектов сварки нержавеющей стали. Здесь два металла соединяются путем локального нагрева и образуют элегантный и прочный шов без искажений.

Самый экономичный способ соединения двух листов металла. Электрический ток выделяет тепло при прохождении через электрод. Сопротивление металла приводит к выделению тепла. Тепло расплавляет металлические поверхности, которые под давлением рук на электрод при охлаждении образуют прочное соединение.

Часто задаваемые вопросы

Насколько сложна сварка нержавеющей стали?

  Для начинающего сварщика это немного сложно, так как нержавеющая сталь хорошо удерживает тепло. Огромная температура сварки может деформировать и даже деформировать его в процессе охлаждения. Очень деликатный процесс, так как каждый дефект и царапина остаются заметными и портят эстетический вид. Нержавейка не прощает в момент сокрытия ошибок сварщика. Многолетний опыт в ss сварка является единственной квалификацией сварщика для сварки стали.

Какой тип сварки лучше всего подходит для нержавеющей стали?

Чтобы найти ответ на этот вопрос, изучите навыки сварщика, эстетический вид конечного продукта, толщину металла, бюджет и время на выполнение проекта.
Если вы ищете наиболее доступный процесс, то точечная сварка — ваш выбор. Тонкий металл с чистым эстетическим видом подходит для сварки TIG. Большой, быстрый и мощный проект, где внешний вид не имеет первостепенного значения, можно рассмотреть процесс сварки MIG.

Возможна ли сварка TIG для нержавеющей стали?

TIG — это точный процесс сварки, подходящий для проектов, требующих чистых, аккуратных, контролируемых и неуступчивых металлов, таких как нержавеющая сталь. Это медленный процесс, и для работы на сварочном аппарате из нержавеющей стали требуется опытный сварщик. Сварка устраняет деформации основного металла. Сварка MIG — лучший выбор, когда эстетика не имеет значения. Это быстрый и экономичный процесс, и начинающий сварщик может выполнить процесс с минимальными затратами. Снаряжения, аксессуаров и опыта должно быть немного.

Можно ли сваривать нержавеющую сталь от ржавчины?

Нержавеющая сталь обычно устойчива к любому типу коррозии. В экстремальных условиях, когда слой оксида хрома разрушен, возможно появление ржавчины. Это может произойти во время процесса сварки, нагрева или охлаждения. Существует серьезная проблема коррозии при сварке нержавеющей стали tig . Мы можем добиться этого, правильно очистив и подготовив пластину из нержавеющей стали. Оксид хрома внутри нержавеющей стали действует как защитный экран от ржавчины во время процесса сварки. Это помогает излечить нержавеющую сталь от постоянных следов и обесцвечивания.

Как лучше всего сваривать нержавеющую сталь?

Сталь укладывается на сварочный стол и фиксируется с помощью приспособлений и зажимов. Теперь соединяет две пластины, если куски больше, то можно выбрать Mig для сварки нержавеющей стали . TIG-сварка лучше всего подходит для сварки тонких металлов, деликатных и прочных сварочных работ.

Отличается ли сварка нержавеющей стали?

Нержавеющая сталь Гарри Брирли (1913 г.) обладала гораздо большей коррозионной стойкостью при очень низкой пластичности. Процесс 9Сварка стали 0076 мало чем отличается от углеродистой стали.

Какой сварочный пруток лучше всего подходит для нержавеющей стали?

Сварочный стержень из нержавеющей стали из A 309 или 312 является лучшим выбором для дуговой сварки нержавеющей стали для ремонта и обслуживания. Соединение прочное и устойчивое к растрескиванию при использовании.

Почему сварные швы из нержавеющей стали иногда черные?

При контакте нагретой стали с атмосферой происходит окисление атмосферным воздухом. Цвет металла зависит от состава металла, температуры и продолжительности времени, в течение которого он подвергается воздействию зоны сварки. Меньшее количество газов, слишком высокая скорость перемещения и слишком большой ток могут вызвать это обесцвечивание.

Вам нужна специальная проволока для сварки нержавеющей стали?

Вам не нужна какая-либо специальная проволока для замены в системе подачи проволоки, как в алюминиевой. Присадочный материал должен соответствовать основному металлу для получения лучших результатов сварки стали . Наиболее распространенной маркой проволоки из аустенитной нержавеющей стали является 308, 309 и 316.

Какие типы нержавеющей стали имеют самое плохое качество сварки?

Аустенитные и ферритные марки легко свариваются с превосходным качеством. Мартенситный сорт имеет очень твердое, плохое и хрупкое качество сварки из-за соотношения содержания углерода. Хрупкость и твердение можно уменьшить предварительным подогревом металла.

Что лучше сварка переменным или постоянным током?

Сварка постоянным током имеет преимущества по сравнению с переменным током при сварке стали, поскольку дуга постоянного тока ровная, стабильная, с малым количеством отключений, с плавным пуском, с простой потолочной и вертикальной сваркой.

Final Words

Сварка нержавеющей стали — это вызов, на который стоит пойти. Процесс загружен стадом преимуществ и ограничений. Как только вы учтете ограничения в технике, окончательный результат будет удовлетворительным. Оттачивая свои навыки сварки с этим модным, популярным, художественным и ценным металлом, вы сэкономите энергию и деньги на своем проекте. Совершенство в 9Сварка нержавеющей стали 0076 сделает вас профессионалом, чьи навыки сделают вас наиболее востребованными и востребованными в промышленности.

Вам также может понравиться…

Процедура сварки чугуна [Пошаговое руководство]

Понимание процесса сварки алюминия по сравнению со сваркой стали

Сварка МИГ и ТИГ – сравнение двух процессов сварки

Свариваемость материалов – Нержавеющая сталь

Плюсы, минусы и лучшие способы сварки

Нержавеющая сталь — популярный строительный материал, давно известный своей долговечностью и значительной устойчивостью к коррозии. Сварка этого привлекательного металла создает некоторые уникальные проблемы, которые необходимо учитывать перед началом проекта с нержавеющей сталью.

Рассмотрим подробнее плюсы и минусы работы с этим веществом и рассмотрим лучшие способы сварки нержавейки.

Нержавеющая сталь представляет собой сплав на основе железа, содержащий переменное количество хрома, который является элементом, придающим нержавеющей стали репутацию стойкой к ржавчине. Степень содержания хрома может варьироваться от 11% до 30%, при этом каждая вариация имеет немного разные химические свойства, влияющие на то, как она работает.

Популярность нержавеющей стали продолжает расти, поскольку это прочный материал, устойчивый ко многим типам жидкой, газовой и химической коррозии. Чтобы потускнеть это вещество, требуется много времени, и оно хорошо работает в различных материалах.

На самом деле, поскольку многие марки нержавеющей стали могут выдерживать экстремально высокие и низкие температуры, это популярный материал для трубной и нефтяной промышленности. Рестораны, крафтовые пивоварни и производители медицинского оборудования полагаются на его устойчивость к размножению бактерий, что делает его безопасным выбором для приготовления пищи, медицинских нужд и транспортировки агрессивных химикатов.

С другой стороны, нержавеющая сталь — дорогой металл, в три-пять раз дороже, чем мягкая сталь. Когда дело доходит до сварки этого дорогостоящего материала, это может быть сложным выбором по нескольким причинам.

Сложно ли сваривать нержавеющую сталь?

Нержавеющая сталь очень эффективно удерживает тепло, что несколько усложняет ее сварку, особенно для начинающего сварщика. Столкнувшись с чрезмерным нагревом при сварке, нержавеющая сталь может деформироваться от высоких температур и даже деформироваться в процессе охлаждения.

Он также может быть очень неумолимым с эстетической точки зрения, так как показывает каждый оставленный дефект и царапину. Точно так же, если вы когда-либо сваривали металлический стол, вы знаете, что нужно принять меры предосторожности, прежде чем начинать, потому что он так легко царапается.

Все это говорит о том, что нержавеющая сталь плохо скрывает ошибки и предпочитает более опытных сварщиков.

Какой тип сварки лучше всего подходит для нержавеющей стали?

Ответ не так прост: это зависит от того, какого результата вы пытаетесь достичь. Нержавеющую сталь можно сваривать с помощью дуговой сварки в среде защитного газа (MIG), дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (TIG) или сварки электродом, и каждый из этих процессов дает немного разные результаты.

Чтобы найти наилучший процесс сварки для вашего проекта, учитывайте следующие факторы:

  • Уровень квалификации сварщика
  • Эстетика конечной детали, включая внешний вид валика
  • Толщина металла
  • Стоимость и сроки проекта

Если мастерство имеет первостепенное значение, то тонкость сварки TIG может подойти, но если приоритетом являются скорость и эффективность, то сварка MIG может быть лучшим процессом.

Чтобы узнать больше о том, какую сварку следует выбрать: сварку ВИГ или сварку МИГ, прочитайте наши недавние статьи, в которых сравниваются два метода сварки.

Можно ли сваривать нержавеющую сталь методом TIG?

Сварка ВИГ известна своей точностью, поэтому она идеально подходит для проектов, требующих чистых, контролируемых сварных швов. Особенно на менее щадящих материалах, таких как сплавы нержавеющей стали или алюминий.

Хотя сварка получается красивой, это также самый медленный процесс сварки. Требуется опытный сварщик с отличной техникой. Здесь также проще всего контролировать искажения.

 

Сварка MIG — лучший выбор для работ, которые не связаны с внешним видом или качеством сварных швов. Но им нужно, чтобы работа была завершена эффективно и с минимальными затратами.

Для сварки MIG нержавеющей стали используется простое оборудование, которое можно легко транспортировать. Вот почему это популярный выбор для обслуживания и ремонта.

Другие факторы, которые следует учитывать:

  • стоимость и характеристики присадочного металла
  • сложность оборудования
  • уровень опыта сварщика

Профессиональный совет для передового опыта

Один из способов предотвратить деформацию при сварке нержавеющей стали — зажать кусок латуни или меди за швом сварного шва. Это будет служить охлаждающим механизмом или «радиоотводом», поглощая тепло и предотвращая прогорание.

Это также может помочь вам сварить весь шов непрерывно.

Ржавеет ли сварная нержавеющая сталь?

При нормальных условиях нержавеющая сталь выдерживает все виды коррозии. Однако в экстремальных условиях нержавеющая сталь может ржаветь.

Это происходит, когда слой оксида хрома – тот самый элемент, который защищает нержавеющую сталь от ржавчины – разрушается или удаляется. Иногда это может произойти во время сварки, в процессе нагрева или охлаждения.

Даже при сварке ВИГ ржавчина может быть одной из самых больших проблем при сварке нержавеющей стали. Вот почему так важно очистить и подготовить нержавеющую сталь перед началом работы.

В правильно очищенном и подготовленном куске нержавеющей стали оксид хрома внутри действует как защитный слой от ржавчины во время процесса сварки. Это может помочь излечить нержавеющую сталь от обесцвечивания и постоянных следов.

Ключ к подготовке

Имейте отдельный набор инструментов только для подготовки и очистки нержавеющей стали перед сваркой.

Почему?

Потому что он чрезвычайно чувствителен к любому количеству углеродистой стали.

Не допускайте контакта инструментов с остатками углеродистой стали с нержавеющей сталью. Эти следовые количества впитаются и заставят ваш конечный продукт ржаветь.

Даже частицы пыли из углеродистой стали могут представлять угрозу коррозии для нержавеющей стали и должны храниться в отдельных рабочих зонах.

Сварка нержавеющей стали — вызов, который стоит решить

Сварка нержавеющей стали имеет свои преимущества и недостатки. Пока вы учитываете эти ограничения в своем процессе, конечный результат того стоит.

Совершенствуя свои навыки сварки с этим ценным и модным материалом, вы сэкономите время и деньги на работе.

Что еще более важно, он может дать красивый профессиональный результат, который сделает ваши навыки сварщика более востребованными.

Узнайте больше о резке нержавеющей стали

При резке нержавеющей стали образуется шестигранный хром? вреден ли гексахром?

Краткий ответ заключается в том, что многие металлы содержат шестивалентный хром 6 (гексахром), который при вдыхании является известным канцерогеном. При резке металлов, содержащих этот элемент, следует принять несколько ключевых защитных мер.

Прочитайте нашу статью о резке нержавеющей стали и газе с шестигранным хромом, чтобы узнать больше о том, что вы должны сделать, чтобы защитить себя.

 

Aufhauser — Техническое руководство — Процедуры сварки нержавеющей стали

  • Главная /
  • Технические руководства

 

Введение

Сплавы из нержавеющей стали обычно имеют содержание хрома не менее 10%. Основные металлы из нержавеющей стали в основном подразделяются на три класса в зависимости от их кристаллической структуры; аустенитный (например, 302, 304, 308, 316 и т. д.), мартенситный (например, 410 и 416) и ферритный (например, 409 и 430). Также доступны аустенитные марки с пониженным содержанием углерода (обозначаются буквой «L», например, 304L или 316L).

Ниже приведено основное пошаговое руководство, которому необходимо следовать при сварке нержавеющей стали.

Безопасность прежде всего

Внимание! Защитите себя и других. Прочтите и поймите эту информацию.
Испарения и газы могут быть опасны для вашего здоровья.
Электрический шок может убить.

  • Перед использованием прочтите и усвойте инструкции производителя, паспорта безопасности (SDS) и правила техники безопасности вашего работодателя.
  • Берегите голову от дыма.
  • Используйте достаточную вентиляцию; вытяжка на дуге или и то, и другое, чтобы пары и газы не попадали в зону дыхания и в общую зону.
  • Носите подходящие средства защиты глаз, ушей и тела.
  • Не прикасайтесь к токоведущим частям.
  • См. Американский национальный стандарт Z49.1, Безопасность при сварке, резке и смежных процессах, опубликованный Американским обществом сварщиков, 550 N.W. LeJeune Road, Майами, Флорида 33126; Стандарты безопасности и гигиены труда Управления по охране труда и здоровья (OSHA), можно получить в типографии правительства США, Вашингтон, округ Колумбия, 20402.

Выберите конструкцию соединения и подгонку

Начните с определения наилучшего способа соединения основных металлов. Правильная конструкция соединения и подгонка являются важными шагами для обеспечения прочного соединения после завершения сварки. Обязательно учитывайте требуемую прочность, положение сварки, толщину металла и доступность соединения.

Пять основных типов соединений: стыковые, угловые, краевые, внахлестку и тавровые. Эти пять соединений могут быть расположены во многих комбинациях для создания большого разнообразия сварных швов. Приспособления и приспособления помогают закрепить детали на месте во время процедуры соединения. Листовой металл и большинство угловых и нахлесточных соединений должны быть плотно зажаты по всей длине изделия.

Выберите процесс сварки

Три наиболее распространенных процесса нержавеющей сварки:

  • SMAW S Hielded M Etal A RC W ELDING OR PLICK ELECTROD для сварки создается электрической дугой между покрытым металлическим электродом и основным металлом. Покрытие электрода обеспечивает экранирование. Сварочное оборудование для этого процесса в настоящее время является самым недорогим из описанных здесь методов. Тем не менее, электроды создают некоторую неэффективность, такую ​​как потери в шлейфе и шлаковое покрытие, которое необходимо удалить.

  • GTAW G as T ungsten A rc W elding или Tig Welding

    Tig сварка легко выполняется на различных металлах. Как правило, это требует незначительной отделки после сварки или вообще не требует ее. Это процесс электросварки, при котором тепло для сварки генерируется электрической дугой между концом неплавящегося вольфрамового электрода и основным металлом. При необходимости можно добавить присадочный металл. Инертный защитный газ обеспечивает защиту дуги. (Инертный газ создает защитную атмосферу вокруг места сварки.)

  • FCAW F люкс C ored A rc W elding

    Флюс содержится внутри электрода. Он обеспечивает экранирование, раскисление и стабилизацию дуги. Может быть добавлено дополнительное экранирование. Сопло для всасывания дыма вокруг пистолета или вытяжного шкафа помогает уменьшить количество дыма и паров. Порошковая проволока Aufhauser для нержавеющей стали разработана для обеспечения сварки во всех положениях и плавного, стабильного действия дуги.

  • GMAW G as M etal A rc W elding или Mig Welding

    Дуговая сварка металлическим газом быстро и легко выполняется как на тонколистовом металле, так и на толстом листе. Обычно это требует небольшой очистки после сварки. GMAW — это процесс электродуговой сварки, при котором тепло вырабатывается дугой между постоянно подаваемым электродом из присадочного металла и основным металлом. Экранирование обеспечивается за счет подаваемого извне газа или газовой смеси. Два наиболее распространенных типа GMAW:

    • Перенос короткого замыкания — Дуга прерывается или замыкается накоротко с каждой каплей металла и перезапускается. Он используется на меньших и более тонких калибрах и обеспечивает неглубокий сварной шов.
    • Перенос распылением — Металл переносится поперек дуги, создавая непрерывный распыл мелких капель металла. Эти капли проецируются на основной металл.

Определение подходящего инертного защитного газа

SMAW — не требуется

GTAW — аргон рекомендуется для толщин примерно до 1/2 дюйма. Для более толстых секций можно использовать смеси аргона и гелия или чистый гелий. Наиболее распространен вольфрам, содержащий 2% тория9.0003

FCAW — 100% CO 2 или аргон/CO 2 . Напряжение может быть несколько ниже, если выбрана смесь аргона с 20-25% CO 2 . Как правило, рекомендуется скорость потока газа 40 кубических футов в час. В зависимости от специфики приложения могут быть внесены коррективы.

GMAW — Для распыления r используйте аргон и от 1% до 2% кислорода. Преимущественно используется смесь 99% аргона/1% кислорода. 98 % аргона/2 % кислорода при сварке более тонких материалов. Для перенос с коротким замыканием использовать 90 % гелия/7,5 % аргона/2,5 % CO 2 .

Дополнительную информацию см. в руководстве по защитному газу

Выберите подходящий присадочный металл

Для применений, где обе детали изготовлены из одного и того же сплава, выберите присадочный металл с составом, аналогичным составу основных металлов. Это обеспечит аналогичные свойства сварного шва. Применение разнородных основных металлов требует выбора на основе механических свойств, отсутствия растрескивания и совместимости.

Установка параметров

SMAW — использует постоянный ток (DC) или переменный ток (AC).

DC использует либо прямую полярность, то есть отрицательный электрод, либо обратную полярность, то есть положительный электрод. Постоянный ток непрерывно протекает в одном направлении через сварочную цепь. Есть несколько преимуществ постоянного тока. Он хорошо работает при низких настройках тока и с малыми диаметрами. Кроме того, зажигание дуги и поддержание короткой дуги проще.

Электроды из нержавеющей стали с обозначением D15 (например: 308-15) используют постоянный ток обратной полярности. Их ключевой характеристикой является быстрое замерзание шлака, что делает их подходящими для сварки в нерабочем положении. Внешний вид бусин выпуклый.

AC использует комбинацию прямой и обратной полярности, которые чередуются в регулярных циклах.

Преимущества этого тока включают в себя: меньшую вероятность возникновения дуги, которая возникает из-за дисбаланса магнитного поля вокруг дуги, вызывающего изгиб дуги. Он также хорошо работает на толстом металле с электродом большого диаметра.

Электроды из нержавеющей стали с обозначением D16 (например, 308-16) используют переменный или постоянный ток. Они образуют гладкий сварной шов, от плоского до слегка выпуклого.

Сила тока наиболее распространенные настройки:

Диаметр (дюймы) Ампер
1/16 x 12 15 — 40
5/64 x 12 30 — 60
3/32 x 12 50 — 80
1/8 х 14 70 — 110
5/32 x 14 100 — 140
3/16 x 14 130 — 180
1/4 x 14 175 — 220

GTAW — Для дуговой сварки вольфрамовым электродом в газе используйте постоянный ток прямой полярности (отрицательный электрод). Параметры сварки TIG зависят от толщины листа и положения сварки.

FCAW — Проволока для сварки нержавеющей стали с порошковой сердцевиной обычно использует постоянный ток обратной полярности (электрод положительный). Этот тип тока обеспечивает лучшее проникновение в основной металл. Сварка порошковой проволокой требует более длинного удлинения проволоки или «торчания». Вылет — это расстояние между концом провода и концом контактного наконечника. Вылет порошковой проволоки из нержавеющей стали обычно составляет от 5/8 до 3/4 дюйма.

GMAW — Ниже приведены рекомендуемые настройки для сварки GMAW:

Короткое замыкание передачи:

Диаметр электрода (дюймы) Сварочный ток (сила тока) Напряжение дуги Скорость подачи проволоки (и/мин)
0,030 60 — 125 17 — 22 150 — 430
0,035 75 — 160 17 — 22 120 — 400
0,045 100 — 200 17 — 22 100 — 240

Настройки для защитного газа 90 % He, 7,5 % Ar, 2,5 % CO 2 . Скорость потока 20cfh.

Диаметр электрода (дюймы) Сварочный ток (сила тока) Напряжение дуги Скорость подачи проволоки (и/мин)
0,030 60 — 125 17 — 22 150 — 430
0,035 75 — 160 17 — 22 120 — 400
0,045 100 — 200 17 — 22 100 — 240

Настройки для защитного газа 90 % He, 7,5 % Ar, 2,5 % CO 2 . Скорость потока 20cfh.

 

Спрей-перенос:

Диаметр электрода (дюймы) Сварочный ток (сила тока) Напряжение дуги Скорость подачи проволоки (и/мин)
0,030 160 — 225 24 — 28 440 — 650
0,035 180 — 300 24 — 29 430 — 500
0,045 200 — 450 24 — 30 220 — 400
1/16 220 — 500 24 — 32 110 — 210
3/32 250 — 600 24 — 32 50 — 80

Установки на основе Ar, 1-5% O 2 защитный газ.

Очистка основного металла

Очистку следует проводить непосредственно перед сваркой, чтобы предотвратить образование оксидов. Поверхность основного металла должна быть очищена от жира, масла, краски, грязи и т. д. Чистая поверхность обеспечит более гладкое и прочное соединение. Почистите поверхность пластины и края металлической щеткой из нержавеющей стали, чтобы удалить заусенцы и окислы. Необходимо надевать перчатки, чтобы предотвратить попадание масла или грязи на поверхность соединения.

Предварительный подогрев, если применимо

Предварительный нагрев не требуется для большинства аустенитных нержавеющих сталей марки 300. Основной металл должен быть доведен до комнатной температуры, от 60 до 75°F. Предварительный подогрев необходим при сварке ферритных или мартенситных марок стали. Он также необходим при соединении толстых металлов или металлов с высоким процентным содержанием углерода.

Техника сварки

Хорошая техника сварки развивается по мере того, как сварщик приобретает опыт. Ниже приведены основные советы по сварке:

  • Используйте приспособления и/или приспособления, чтобы удерживать работу на месте.
  • Края стыковки должны быть квадратными. Квадратное стыковое соединение преимущественно используется для листов из нержавеющей стали толщиной 18 и тоньше. Более тяжелые листы и пластины могут потребовать скоса кромки для обеспечения полного проникновения.
  • Обеспечьте достаточную защиту, отцентрировав присадочный металл в области газа и сварочной ванны.
  • Присадочный металл должен погружаться в сварочную ванну, но не должен капать в нее.
  • Перемещайте резак/пистолет вдоль стыка с постоянной постоянной скоростью для поддержания однородности.
  • Держите горелку/пистолет над сварным швом до тех пор, пока не прекратится подача газа, чтобы обеспечить безопасность работы.

Охлаждение/очистка после сварки

Может потребоваться последующий нагрев для снятия внутренних напряжений, вызванных концентрацией тепла в зоне сварки. Последующий нагрев помогает замедлить процесс охлаждения, чтобы свести к минимуму растрескивание. Это хорошая процедура для использования при соединении толстых металлов. SMAW и FCAW оставляют на сварном шве остатки шлака. Удалите шлак отбойным молотком или шлифованием.

Поиск и устранение неисправностей

Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими часто задаваемыми вопросами .


Присадочные металлы Aufhauser

Aufhauser производит полную линейку присадочных металлов для сварки нержавеющей стали .

 

 

Сварка нержавеющей стали: сварка TIG, MIG и контактная сварка

Сварка нержавеющей стали имеет свои сложности и отличия. Хотя нержавеющая сталь не так сложна в сварке, как некоторые металлы, она обладает особыми свойствами, которые отличаются от других более распространенных сталей, на которые следует обратить внимание перед сваркой.

Нержавеющая сталь представляет собой сплав цветного металла из железа, углерода и минимум 10,5% хрома. Он известен своей прочностью и коррозионной стойкостью. Множество различных сортов нержавеющей стали определяется степенью и комбинацией других элементов, смешанных с железом, углеродом и хромом, таких как никель, ниобий, молибден и титан. Добавление хрома в сплав, который устойчив к ржавчине и потускнению, также придает металлу знакомый блеск.

Нержавеющая сталь находит широкое применение в промышленности. В первую очередь используется для архитектурных панелей, пищевой промышленности и другого кухонного оборудования, аэрокосмического, автомобильного и морского оборудования. Из-за его широкого применения он является популярным металлом во многих сварочных работах для промышленного оборудования.

Для достижения эстетичного результата при сварке нержавеющей стали, независимо от используемого метода, необходимо контролировать нагрев и охлаждение металла. Известно, что металл сохраняет тепло, что может привести к таким проблемам, как деформация, ржавчина или охрупчивание. Слишком много тепла, всего пять ампер, может означать разницу между сожженным швом и совершенством. Во-вторых, убедитесь, что присадочный металл соответствует свариваемому материалу. Наконец, обеспечьте чистоту рабочего места и не допускайте попадания мусора на сварочный стол, так как нержавеющая сталь может очень легко поцарапаться.

Самое главное, сварка нержавеющей стали требует вентиляции. Из-за хрома пары могут быть токсичными. Настоятельно рекомендуется использовать вытяжные вентиляторы, специальные наконечники для всасывания дыма, прикрепленные к сварочной горелке, и дыхательный аппарат для защиты сварщика от паров и вредного дыма.

Тремя наиболее распространенными методами сварки нержавеющей стали являются сварка TIG, сварка MIG и сварка сопротивлением. Каждый из них имеет свои преимущества и уникальные характеристики.

Сварка ВИГ

TIG расшифровывается как Tungsten Inert Gas, сокращение от Gas Tungsten Arc Welding (GTAW). Он назван в честь вольфрамового электрода и оболочки из инертного газа, окружающей его. Неплавящийся вольфрамовый электрод подает ток на сварочную дугу. Газ аргон используется потому, что он защищает и охлаждает вольфрам, создает гораздо меньше дыма, чем другие газы, и предотвращает окисление.

Сварка ВИГ идеально подходит для ответственных соединений и широко используется в промышленности для получения тонких и точных сварных швов, а также является наиболее распространенным методом сварки тонких профилей из нержавеющей стали с более тонкими металлами. Преимущества использования сварки TIG на нержавеющей стали включают в себя низкий износ электрода, отсутствие пор, прочные сварные швы, концентрированный источник тепла, что, в свою очередь, приводит к узкой зоне плавления, точное управление, очень стабильную дугу, сварку с присадкой или без нее и остатки окисления удаляются, что упрощает процесс окончательной очистки.

Сварка МИГ

Металл Сварка инертным газом, сварка МИГ, также известная как дуговая сварка металлическим газом (GMAW), представляет собой процесс сварки, в котором используется электричество для расплавления и соединения металлических частей. В мире сварки его часто называют «пистолет для горячего клея», он был разработан в 1940-х годах для сварки цветных металлов. Для сварки MIG требуется, чтобы проволока была подключена к источнику постоянного тока, который действует как электрод для соединения двух кусков металла, в то время как он непрерывно проходит через сварочный пистолет. Смесь защитного газа для сварки MIG нержавеющей стали составляет 90% гелия, 7,5% аргона, 2,5% углекислого газа.

Основное преимущество сварки MIG заключается в том, что она позволяет сваривать металл намного быстрее, чем традиционные методы сварки электродами. Метод сварки MIG обеспечивает получение длинных непрерывных швов намного быстрее и может использоваться для более толстой нержавеющей стали в тех случаях, когда необходимы длинные линии сварки. Поскольку защитный газ защищает сварочную дугу, этот тип сварки обеспечивает чистый шов с очень небольшим разбрызгиванием.

Сварка сопротивлением

Сварка сопротивлением — это процесс точечной и шовной сварки. Когда электрический ток, проходящий через электрод, вступает в контакт с металлом, выделяется как тепло сопротивления, так и самородок. В итоге получается металлическое соединение. Хотя ему требуется значительное количество тока от источника питания, для работы он использует низкое напряжение.

В производстве, по сравнению с другими методами сварки, контактная сварка может быть намного более эффективной, поскольку для выполнения процесса требуется только нажатие кнопки. В частности, в отношении нержавеющей стали время нагрева и концентрация тепла меньше, и, таким образом, меньше воздействуют на обрабатываемую площадь. Для производителей этот процесс может быть механизирован и автоматизирован и не требует длительной предварительной подготовки сварщиков. Результатом является не только эстетическое удовольствие, но и высокая производительность и низкая стоимость, создание меньшего количества дыма и более здоровая рабочая среда, что в целом является более рентабельным для производителей.

Не знаете, какой метод подойдет именно вам? Не стесняйтесь обращаться к нам сегодня, наш знающий и дружелюбный персонал здесь, чтобы помочь!

Понимание основ сварки нержавеющей стали

Сегодня нержавеющая сталь остается еще более популярной благодаря своим ценным характеристикам. К ним относятся устойчивость к различным видам жидкостной, химической и газовой коррозии. Он также известен своими прочными и долговечными свойствами.

При сварке нержавеющая сталь также является популярным выбором. Обучение сварке нержавеющей стали другим может показаться сложным процессом. Но понимание основ сварки нержавеющей стали поможет вам начать работу. Есть только несколько аспектов, которые должны учитывать сварщики. С помощью этого сообщения в блоге они узнают об основах сварки нержавеющей стали. Подробнее здесь.

Общие методы сварки нержавеющей стали

Выбор процесса сварки нержавеющей стали зависит от отделки используемого материала и толщины металла. Хотя существует несколько методов сварки нержавеющей стали, большинство сварщиков использовали только эти три метода. К ним относятся:

1. Сварка ВИГ (дуговая сварка вольфрамовым электродом)

Сварка ВИГ или вольфрамовым электродом в среде инертного газа в настоящее время является наиболее распространенным процессом сварки нержавеющей стали. Этот метод идеально подходит для сварки ответственных соединений. Он также широко используется в отраслях, где требуются тонкие и точные сварные швы.

Обычно в этом методе используется аргон, смешанный с гелием, водородом и азотом. Используется газообразный аргон, так как он защищает и охлаждает вольфрам. Кроме того, он предотвращает окисление. Аргон также выделяет меньше дыма по сравнению с другими газами.

2. Контактная или точечная сварка

Как следует из названия, это процесс точечной или шовной сварки. Известно, что точечная сварка является наиболее экономичным методом сварки. Кроме того, оборудование, используемое для контактной сварки, очень универсально. Следовательно, он идеально подходит для небольших и крупных сварочных проектов.

Сварка сопротивлением использует электрический ток для расплавления металлических краев и соединения их вместе. Известно, что этот метод является продуктивным выбором для металлов с низкой температурой плавления. Это связано с тем, что его можно легко изменить, чтобы предотвратить искажение металла.

3. Сварка MIG (дуговая сварка металлическим газом)

Этот метод представляет собой полуавтоматический процесс сварки, обеспечивающий прочное соединение двух деталей из нержавеющей стали, особенно при правильном выполнении.

Сварка МИГ позволяет сварщику использовать источник импульсного тока. Таким образом, будет легче сваривать труднодоступные углы на этих сложных проектах из нержавеющей стали.

Сбор инструментов и расходных материалов

Сварка нержавеющей стали с использованием метода MIG требует специальных инструментов и материалов для выполнения задачи. Вот некоторые из оборудования, которые должны быть подготовлены для любой сварочной работы.

  • Сварочный аппарат – этот аппарат необходим для получения надежных и прочных сварных швов из нержавеющей стали. Для сварочного аппарата MIG очень важно искать такие детали, как сварочная горелка и образец сварочной проволоки.
  • Сварочный пистолет – как было сказано выше, сварочные аппараты обычно идут в комплекте со сварочным пистолетом. Для более точного контроля и выполнения конкретных задач сварочный пистолет можно модернизировать.
  • Чехол для горелки – этот инструмент защищает сварочную горелку. Это также позволяет сварщикам переключаться между различными типами металлической проволоки для конкретных сварочных работ.
  • Устройство подачи проволоки – это устройство необходимо только в том случае, если проект требует много сварочных работ или если кто-то работает на специализированном объекте.
  • Сварочная проволока – следует использовать подходящую сварочную проволоку для нержавеющей стали. Вы должны проверить сварочный аппарат или специальный механизм подачи проволоки, чтобы узнать, какую сварочную проволоку следует использовать.
  • Щетка для очистки – для подготовки заготовки к качественному и прочному сварному шву необходима щетка для очистки и соскабливания металла.
  • Защитный газ – в качестве защитного газа можно использовать комбинацию аргона, гелия и двуокиси углерода.

Наконечники для сварки нержавеющей стали

Чтобы обеспечить безопасную и долговечную сварку нержавеющей стали, вот несколько полезных советов, которым вы можете следовать.

1. Обязательно очистите поверхности нержавеющей стали перед сваркой

Нержавеющая сталь подвержена загрязнению высокоуглеродистыми сталями и другими металлами. Когда он подвергается воздействию этих металлов, его коррозионная стойкость может снизиться.

Кроме того, очистка поверхности нержавеющей стали укрепит сварной шов в целом. Если вы чистите проволочной щеткой, не используйте ее для других металлических поверхностей. Это связано с тем, что во время очистки на поверхность нержавеющей стали могут попасть микроскопические частицы других металлов. В этом случае следует рассмотреть возможность специализированного травления и очистки, чтобы предотвратить проблемы в будущем.

2. Подготовьте необходимые инструменты

Получение качественного сварного шва означает каждый раз правильное начало процесса. Всегда проверяйте оборудование, источник питания и силу тока и напряжение сварочного аппарата, прежде чем что-либо еще. В случае необходимости быстрой замены дополнительные провода, расходные материалы и наконечники пистолета должны быть доступны во время работы.

3. Выберите присадочный материал, аналогичный свариваемым металлам

Выбор правильного присадочного материала важен для сохранения коррозионной стойкости нержавеющей стали. Чтобы выбрать правильный, рассмотрите марки стали и используемые суффиксы.

4. Работа в хорошо проветриваемом помещении

Рекомендуется работать в открытом гараже, чтобы обеспечить сварщикам достаточную вентиляцию. Если на рабочем месте нет свежего воздуха, можно использовать специальные вытяжные системы. Кроме того, в рабочем пространстве должно быть достаточно освещения для удовлетворительной работы.

5. Носите подходящие средства индивидуальной защиты (СИЗ)

При любых сварочных работах очень важно носить подходящую одежду для индивидуальной защиты. Это делается для того, чтобы сварщик был защищен от опасных происшествий, таких как искры, ожоги, брызги, радиация и поражение электрическим током. Ношение соответствующего защитного снаряжения является практикой безопасности. Этого требуют и контролирующие органы.

Заключение

Сварка нержавеющей стали может быть сложной, особенно если у вас нет необходимых инструментов, оборудования, навыков и знаний.