Как варить нержавейку разными видами сварки

Общие сведения

Нержавеющие стали, согласно принятой классификации, относятся к высоколегированным сталям, устойчивым к коррозии. Основным легирующим элементом в их составе является хром с содержанием от 12 до 20%. Кроме него, в состав могут входить элементы, придающие нержавейке определенные физико-механические и увеличивающих антикоррозионные свойства: никель, марганец, молибден, титан и другие. Перед тем, как варить нержавейку, следует ознакомиться с некоторыми ее особенностями.

Варить нержавейку — это довольно трудное занятие, зависящее от многих параметров. Самым важным из них является свариваемость (способность металлов образовывать сварное соединение, металл шва которого имеет механические свойства, аналогичные или близкие к основному металлу).

На свариваемость нержавейки влияет ряд свойств, которыми она обладает:

  • Теплопроводность, по сравнению с низкоуглеродистыми сталями сниженная в 1,5 — 2 раза, вызывает концентрацию теплоты и усиление проплавления металла в зоне соединения металла. Из-за этого при соединении нержавейки возникает необходимость уменьшения силы тока на 15 — 20% по сравнению с током для обычных сталей.
  • Достаточно большое значение коэффициента линейного расширения и, возникающая из-за этого, значительная литейная усадка способствуют увеличению деформации металла в процессе сварочных работ и после них. Если отсутствует достаточный зазор между свариваемыми деталями, которые обладают значительными толщинами, то могут возникать значительные трещины.
  • Высокое электрическое сопротивление может приводить к очень сильному нагреву электродов из высоколегированных сталей. Чтобы снизить отрицательный эффект, электроды с хромоникелевыми стержнями выпускают длиной не больше 350 мм.
  • Чрезвычайно важным свойством является склонность высокохромистых сталей к потере своих антикоррозийных свойств при использовании неправильного термического режима. Это явление называется межкристаллитной коррозией. Его физико-химическая природа состоит в том, что при температуре выше 500 °С по краям зерен происходит образование карбида железа и хрома, которые впоследствии становятся очагами коррозионного растрескивания и коррозии. Борются с этим явлением разными методами. Одним из них является быстрое охлаждение места свариваемого материала любым способом, вплоть до поливания водой, с целью уменьшения степени потери коррозионной стойкости. Метод охлаждения водой подходит только для хромоникелевых аустенитных сталей.

Способы сварки нержавейки

Электросварка нержавейки своими руками может выполняться несколькими различными способами, но чаще всего используются только три из них:

  1. электросварочные работы по нержавеющей стали покрытыми электродами (в режиме MMA);
  2. сварка в среде аргона вольфрамовым электродом (в режиме DC/AC TIG);
  3. полуавтоматическая аргонная сварка с использованием нержавеющей проволоки (в режиме MIG).

Попробуем разобраться чем лучше варить нержавейку, и какой из данных способов более оптимальный, для выполнения сварочных работ.

Подготовка металла к сварке

Перед сваркой деталей из нержавейки их кромки обрабатываются почти так же, как и детали из низкоуглеродистых сталей, за исключением одного нюанса — для обеспечения свободной усадки шва сварной стык должен быть с зазором (в разумных пределах).

Поверхности кромок перед сварочными работамии зачищают до блеска с помощью стальной щетки и промывают растворителем (например, авиационным бензином или ацетоном). Это нужно делать, чтобы удалить жир, который может вызвать снижение устойчивости дуги и появление пор в шве.

Как правильно варить нержавейку ручной сваркой покрытыми электродами (режим MMA)

Ручная дуговая сварка нержавейки с использованием покрытых электродов обеспечивает приемлемое качество шва без особых проблем, поэтому если каких-то особых требований к сварному соединению не предъявляется, то нет смысла искать другой способ сварки.

Положения ГОСТ 10052 — 75, «Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами» содержат типы электродов, подходящих для сварки нержавеющих сталей определенного состава. Например, электроды марок ЦЛ — 11, ОЗЛ — 8, УОНИ — 13/НЖ 12Х13, НИАТ — 1, и пр. Если марка свариваемой нержавеющей стали известна, то обратившись к ГОСТу, можно определить, какими электродами варить нержавейку. При этом следует выбирать те электроды, использование которых может обеспечить основные эксплуатационные параметры сварных соединений — коррозионную стойкость, механические свойства и, если необходимо, жаростойкость, в любом случае чем лучше варить нержавейку, должно быть определенно в зависимости от требований к сварной конструкции, указанной в конструкторской документации.

Работы, как правило, производят постоянным током обратной полярности. При этом нужно стремиться к возможно меньшему проплавлению шва, пользоваться электродами небольшого диаметра при минимуме тепловой энергии. Значение силы тока при сварочных работах по нержавейке должно быть на 15 — 20 % меньше, чем для обычной стали.

Из-за высокого электрического сопротивления и низкой теплопроводности электродов, использование токов высокого номинала может приводить к перегреву их покрытия или даже отваливанию некоторых кусков. По тем же причинам скорость плавления электродов для сварки нержавейки более высокая, чем обычных стальных. В первый раз приступая к сварке нержавейки надо быть готовым к этому.

Чтобы сохранить коррозионные свойства шва, надо организовать его ускоренное охлаждение. Для этого можно использовать для этого обдувание воздухом или медные прокладки. Если свариваемая нержавейка относится к хромоникелевым аустенитным сталям, то для охлаждения можно использовать воду.

Как варить нержавейку инвертором, в среде аргона вольфрамовым электродом (режим AC/DC TIG)

Аргонодуговая сварка нержавейки в режиме TIG используется в тех случаях, когда свариваются детали из очень тонкого металла или к сварному соединению предъявляются повышенные требования по показателям качества. Например, нержавеющие трубы, которые используются для транспортировки жидкостей или газов под давлением, надежнее всего сваривать именно вольфрамовыми электродами в инертном газе.

Сварку в этом режиме ведут постоянным или переменным током (для сварки алюминия) прямой полярности в аргоновой среде. Перед тем, как варить аргоном нержавейку, надо подготовить присадочную проволоку, лучше всего с более высокой степенью легирования, чем у основного металла.

Сварочные работы следует выполнять без колебательных движений электродом, в противном случае может нарушиться защитное пространство зоны сварки, из-за чего может окислиться металл шва. Его обратная сторона защищается от воздуха при помощи поддува аргона.

В таблице, представленной ниже, представлены примерные режимы ручной сварки в среде аргона вольфрамовыми электродами нержавеющей жаропрочной аустенитной стали.

Режимы работы в среде аргона
Режимы сварочных работ в среде инертных газов

В процессе сварки надо стараться не допустить попадания вольфрама в сварочную ванну. Для этого целесообразно воспользоваться бесконтактным поджогом дуги либо зажигать ее на графитовой или угольной пластине с последующим ее переносом на основной металл.

Для аустенитных нержавеек рекомендуется водное охлаждение шва для уменьшения обеднения хромом внешних областей.

После окончания сварки рекомендуется сразу не выключать подачу защитного газа, а делать это спустя некоторое время (10 — 15 сек.). Эти меры исключают интенсивное окисление нагретого вольфрамового электрода и продлевают срок его службы.

как выбрать инверторный сварочный аппарат для сварки своими рукамиЕсли вы собираетесь профессионально заниматься сваркой, то вам обязательно нужно знать, как варить титан.

Собираетесь покупать инверторный сварочный аппарат? Полезные советы и рекомендации в нашей статье.

При сварке цветных металлов, например, меди, следует учитывать некоторые особенности. Полезный материал по этому вопросу есть в нашей статье по http://elsvarkin.ru/materialy/cvarka-cvetnyx-metallov-texnologiya-svarki-medi/ ссылке.  

Аргонная сварка полуавтоматом (режим MIG)

Сварка нержавейки полуавтоматами в среде аргона, обеспечивает хорошее качество шва и высокую производительность. Нержавеющая сварочная проволока выпускается в соответствии с ГОСТ 2246 — 70, предусматривающим 41 марку сталей, например, СВ — 04Х19Н9, СВ — 05Х19Н9Ф3С2, СВ — 06Х19Н9Т и др. Для улучшения сваривания в проволоку добавляют никель. Рассмотрим, как варить нержавейку полуавтоматом.

сварка нержавейки своими руками
Схема горелки полуавтомата

Процесс сварки полуавтоматом MIG MAG широко применяется для соединения толстых материалов, так как при этом увеличивается производительность за счет скорости сварки. В качестве защитной среды используется смесь аргона или углекислоты (углекислого газа). Содержание последнего увеличивает смачиваемость на краях сварочного шва.

В процессе полуавтоматической сварки нержавейки могут использоваться несколько техник:

Сварку короткой дугой применяют при работе с тонким металлом, а струйный перенос — для соединения более толстых изделий.

Преимущество импульсного процесса сварки заключается в том, что он представляет собой наиболее управляемый процесс. Металл сварочной проволоки проходит в сварочную ванну при помощи подаваемых импульсов, каждый из которых представляет собой одну сварочную каплю. Благодаря этому значение среднего тока горения дуги снижается, что очень важно при выполнении сварки нержавейки, так как уменьшаются тепловложение и зона термического влияния.

Более того, при использовании импульсной сварки практически отсутствуют брызги металла, что позволяет значительно сэкономить сварочные материалы и увеличивает производительность, уменьшая время для зачистки сварочного шва.

Можно ли варить нержавейку с черным металлом?

Безусловно, сварка нержавейки с черным металлом осуществима, только в данном случае необходимо учитывать, что для таких целей есть «переходная» присадочная проволока и электроды, в исключительном порядке, для не ответственных конструкций, аргона дуговая сварка может выполняться с применением нержавеющей присадки.


Комментарии:

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *