Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сварка нержавейки — технология и особенности

Сварка нержавейки — технология и особенности

Нержавеющая сталь относится к группе металлов, которые не поддаются коррозии благодаря наличию в своем составе молибдена, марганца, никеля и хрома.

По химическому составу нержавеющая сталь делится на:

  • Хромо-марганцево-никелевую – наличие марганца обеспечивает хорошую прочность с сохранением пластичности металла.
  • Хромоникелевую – самая популярная группа металлов с хорошей пластичностью. Наличие никеля добавляет небольшие магнитные свойства и стабилизирует структуру сплава.
  • Хромистую – обладают невысокой пластичностью, плохо поддается обработке, но при этом обладает высокой прочностью.

Как можно сварить нержавейку

  • MMA – дуговая ручная сварка штучным электродом для домашних нужд. Обеспечивает довольно сносное качество шва, но не отличается высокой прочностью и способностью выдерживать высокие нагрузки, обладает слабой структурой.
  • TIG – аргонодуговая сварка. Обеспечивает высокое качество сварочного шва, тонкостенных изделий, часто применяется при сварке трубопроводов высокого давления.
  • MIG/MAG – полуавтоматическая сварка в газовой защитной среде, которая позволяет добиться качественного шва с хорошим проплавлением. Применяется для сварки толстостенных заготовок.
  • лазерная;
  • плазменная;
  • точечная сварка.

Вышеописанные режимы сварки нержавейки используют для соединений высокой точности и для обработки трудносвариваемых нержавеющих сплавов.

Нюансы при сварке нержавеющих сталей

  • Высокое электрическое сопротивление. Ввиду данной особенности, хромоникелевые электроды используют ограниченной длины (до 350 миллиметров).
  • Высокий коэффициент расширения металла. Нужно строго соблюдать величину зазора между обрабатываемыми изделиями.
  • Низкая теплопроводность. Для обработки нержавейки снижают величину тока на 15-20% ниже, чем при сварке обычных сталей.
  • Наличие хрома в составе. Данный металл образует карбид хрома при взаимодействии с углеродом на высоких температурах плавления. В результате снижается прочность сварочного шва. Чтобы это избежать, нужно быстро остужать место сварочного соединения.

Импульсная сварка нержавейки

Одним из основных преимуществ импульсной сварки нержавейки является полный контроль над сварочным циклом и тепловложением в шов. Каждый импульс формирует сварочную каплю, которая переходит в сварочную ванну. В результате чего сокращается зона термического влияния, нагрев заготовки становится более контролируемым.

Также в процессе импульсной сварки нержавеющих сталей практически исключается образование сварочных брызг, что позволяет экономить сварочную проволоку, повысить производительность и сократить время на доработку сварочного соединения.

Сварка нержавейки с разными металлами

При смешивании разных металлов и сплавов с нержавейкой, возможно ухудшение качества сварочного шва, который может стать хрупким, с трещинами, менее пластичным и т.д.

Для исключения дефектов при сварке нержавейки с другими сплавами и металлами следует использовать электроды для высоколегированных сталей, и тщательно подготавливать поверхность заготовки и выполнить прокалку электродов. Кроме того, не рекомендуется предварительно подогревать зону сварки перед проведением работ, и желательно применять высоколегированные сплавы или на основе никеля в качестве присадочного материала.

Сварочный шов должен содержать меньшее количество основного металла – не более 40% от всей массы. 60% – это должен быть присадочный материал или электрод, в зависимости от используемого метода сварки.

Выбираем расходку для сварки нержавейки

Для того чтобы добиться качественной сварки нержавеющих металлов, необходимо выбирать присадочный материал, электроды, которые по составу будут такими же, как и обрабатываемые заготовки. Благодаря этому достигается равномерное расплавление металлов, получается качественное и плотное сплавление.

Читайте так же:
Как выбрать четверть ручным фрезером видео

Информация по составу той или иной марки нержавеющей стали представлена на сайтах производителей свариваемых изделий. Порой довольно сложно определить состав нержавеющей стали без проведения сложных спектральных анализов в лабораторных условиях.

Подготовка изделия перед сваркой

  • с помощью стальной щетки очищаем поверхность обрабатываемой заготовки;
  • используя растворитель (ацетон, уайт-спирит или другие) протираем поверхность изделия для лучшей устойчивости дуги;
  • используем средство, защищающее от налипания брызг, чтобы исключить механическую обработку изделия после сварки.

Обработка нержавейки после сварочных работ

Для исключения образования коррозии на поверхности нержавейки и снижения прочности заготовки, в обязательном порядке требуется дополнительная обработка после проведения сварочных работ.

Для правильной обработки нержавейки необходимо использовать следующие методы:

  • зачистка шва механическим методом с помощью специальных щеток для улучшения внешнего вида заготовки;
  • пескоструйная обработка для улучшения качеств и внешнего вида шва;
  • шлифование – для идеально ровной поверхности сварочного соединения.

Для защиты сварочного соединения от возможного разрушения применяют травление и пассивацию. Метод травления – использование химически активных веществ (жидкости и кислоты). Воздействие кислот удаляет окалину, которая может стать причиной образования ржавчины. Метод пассивации – нанесение оксида хрома на поверхность заготовки для создания защитной пленки от образования коррозии.

Для чего применяется нержавеющая сталь

Каждая из вышеописанных групп стали нашла свое применение в разных сферах – металлургия, автомобильная промышленность, строительная отрасль, химическая промышленность и т.д. Самые популярные марки нержавеющей стали: мартенситные, аустенитные и ферритные.

Сварка нержавейки электродом

Сварка нержавейки электродом для начинающих

Сварка нержавейки электродом для начинающих

Уже более века человек использует нержавейку для собственных нужд. Эта прочная и неподдающаяся коррозии сталь применяется практически повсеместно, начиная от крепежа и заканчивая промышленностью.

Незаменима нержавеющая сталь и в быту. Однако чтобы починить какую-либо вещь из неё понадобится дуговая сварка и электроды определённого типа. Также, при сваривании нержавейки у многих начинающих сварщиков возникают трудности.

Про особенности сварки нержавеющей стали электродом мы и поговорим в этой статье.

Что представляет собой сварка электродом?

Ручная дуговая сварка электродом — это процесс, при котором плавится электрод, расплавляя собой металл. В процессе горения электрода сгорает и его обмазка, которая образует в процессе сгорания газозащитную среду, защищающую расплавленный металл от кислорода.

Что представляет собой сварка нержавейки электродом?

Электрод не только плавит металл, но и служит в качестве присадочного материала, когда основного металла явно недостаточно для заполнения сварочной ванны. Подобная технология сварки именуется как ММА (Manual Metal Arc).

Какими электродами варить нержавейку

Для сварки нержавейки существуют два типа электродом, с основным и рутиловым покрытием. Новичкам, безусловно, проще и легче будет варить нержавеющую сталь электродами с рутиловой обмазкой, такими как ESAB OK 46.00 и Lincoln Electric Omnia 46.

Какими электродами варить нержавейку

Что же касается электродов с основным покрытием, то для сварки нержавейки применяются электроды следующих марок: ESAB FILARC 88S, СЭЗ ЗИО-8, СЭЗ ЦТ-15. Варить нержавейку инвертором можно во всех пространственных положениях, однако вертикальные швы поддаются лишь опытным сварщикам.

Сварка нержавейки электродом для начинающих

Перед тем как приступать к сварке нержавеющей стали электродом, изделия нужно тщательным образом подготовить к работе. Их поверхность должна быть очищена в зоне сварки от любых загрязнений. Кромки металла перед свариванием рекомендуется обезжирить, используя для этих целей бензин, либо ацетон.

Читайте так же:
Как называется прибор для измерения освещения

Сварка нержавейки электродом для начинающих

Чтобы брызги расплавленного металла не прилипали к нержавейке, околошовную зону сварки нужно обработать специальным средством. Чтобы обеспечить оптимальную усадку, свариваемые изделия нужно располагать с небольшим зазором друг к другу.

Основные правила сварки нержавейки:

  • Сварка нержавеющей стали инвертором осуществляется на обратной полярности. При выполнении сварочных работ необходимо стараться меньше проплавлять сварной шов;
  • Для сварки нужно использовать тонкие электроды;
  • При сварке нержавейки ток на сварочном инверторе должен быть выставлен на 20% ниже, чем при сварке любых низколегированных сталей. Для бытового инвертора вполне хватит тока в диапазоне 60-160 А.

Сварка нержавейки электродом для начинающих

Во время сварки нержавейки очень важно уметь отводить тепло после образования сварочного шва. Для охлаждения и предупреждений деформаций используют медные подкладки, и только при сварке аустенитной стали допускается охлаждение металла водой.

Как правильно варить нержавейку электродом

Иногда в домашних условиях необходимо срочно заварить емкость или трубу из нержавейки. Начинающие сварщики, имеющие в хозяйстве бытовой инвертор, могут устранить проблему самостоятельно. Хотя в промышленных условиях ручную сварку нержавейки электродом не практикуют, дома можно устранить дефект обычной электросваркой. Специалисты поделятся опытом, как варить нержавейку электродом. Какие особенности легированных металлов нужно учитывать, какого режима придерживаться при работе.

Сварка нержавейки электродом

Особенности сварки нержавеющей стали

Главная проблема, возникающая у неопытных сварщиков – некачественный шов. В трубе может появиться течь даже при небольшом давлении. На металле в районе шва возникают трещины.

При сварке нержавейки электродом нужно учитывать ряд особенностей легированной стали, ее физические свойства:

  • У металла большой коэффициент расширения, он после соединения электросваркой в процессе охлаждения стягивается. Если варить нержавейку обычной присадкой для углеродистой стали, имеющей небольшой коэффициент расширения, на шве могут появиться трещины – его будет разрывать от внутренних напряжений в нержавейке.
  • При окислении ванны расплава на поверхности образуется пористость за счет кристаллизации. Если нет возможности создать над рабочей зоной защитную атмосферу, нужно подбирать стержни со специальной обмазкой, содержащей компоненты, препятствующие поступлению кислорода в шов.
  • Легированная сталь, используемая в быту, плавится при невысоких температурах. Под воздействием электродуги из нержавейки способны выгорать легирующие добавки. Без них металл будет ржаветь. Чтобы не допускать перегрева, шов ведут в шахматном порядке.
  • Присадку для сварки нержавейки подбирают с учетом особенных свойств легированного металла. Желательно точно знать марку свариваемых заготовок.

Какие электроды выбрать для нержавейки

Риск образования трещин снизится, если выбирать присадку со стержнем, по химическому составу схожим с заготовками. Для сварки нержавеющей стали выпускают несколько видов стержней:

  • ЦЛ-11 создан для сварки хромоникелевого сплава, у них фтористо-карбонатная обмазка, сварку можно производить при температуре до +450°С. Работать электродом можно в любом положении.
  • ОЗЛ-6 предназначен для жаропрочных сталей, если варить им другие заготовки, электрод будет расправляться медленнее, шов получится непрочный;
  • НЖ-13 – для пищевой нержавейки. Можно использовать для хромоникелевой стали, легированной молибденом. Обмазка образует небольшой слой шлака, защищающего ванну расплава от окисления.
  • ЗИО-8 – для жаростойких сплавов, с ним возникнут проблемы при сварке бытовой нержавейки.
  • НИИ-48Г – универсальная присадка с основным видом покрытия.
  • ЭФ400/10У, ОЛЗ-17У – профессиональные электроды, предназначенные для аустенитных сплавов. В быту такие стержни использовать нежелательно, обмазка содержит вредные компоненты.
Читайте так же:
Как снять окись с алюминия

Марки ЭА, ESAB выбирают для ответственных соединений. Для самостоятельной работы лучше выбрать что-то попроще. Перед работой стержни прокаливают, в зависимости от марки, нагревают до +160–220°С. Заранее их не греют, обмазка после охлаждения станет хрупкой, будет обсыпаться.

Можно варить легированный металл неплавящимися электродами, содержащими вольфрам. В стык, расплавленный тугоплавким стержнем, вводят присадочную проволоку. Работу проводят полуавтоматом, создающим защитную атмосферу. Новичкам за такую работу лучше не браться. Проволока применяется для соединения емкостей, труб, испытывающих высокое давление. Присадка качественно заполняет стык, образует прочный шов, не подверженный образованию трещин.

Можно ли варить нержавейку обычным электродом?

Использовать углеродистые стержни можно только в крайних случаях. Ожидать особой прочности от шва в этом случае не стоит. При остывании соединения можно будет услышать потрескивание – черный металл порвет сокращающаяся в размерах нержавейка. Со временем в рабочей зоне обязательно образуется ржавчина, даже под небольшим давлением образуется течь.

Простым электродом НЕ варят:

  • нихромовые трубы системы отопления;
  • полотенцесушители;
  • нержавеющие емкости.

Новичкам, имеющим дома инвертор, желательно иметь в запасе пачку универсальных электродов для нержавейки.

Технология сварки нержавеющей стали электродом

Ход работы немного отличается от электросварки черных металлов. Есть тонкости образования шва, поэтому должна соблюдаться технология сварки. Подготовительный этап стандартный:

  1. Заготовки зачищают, снимают с них грязь, масляные пятна, следы краски. Все эти компоненты вспенивают ванну расплава.
  2. У деталей, толще 4 мм, разделывают кромки под углом 45°.
  3. Детали укладывают встык с зазором не меньше 1 мм, это связано с большим коэффициентом расширения нержавейки в процессе сварки.
  4. Прочность швов повышается, если детали предварительно прогревают до +150°С, затем приступают сваркой.

Как правильно варить нержавейку электродами:

  1. Сначала будущий шов прихватывают в нескольких местах.
  2. Стержень необходимо держать под углом от 45 до 60°, наклоняют его к себе или в сторону.
  3. Нужно быть готовым к густой ванне расплава, жидкий металл вязкий, как пластилин.
  4. Шов накладывают мелкими стежками, быстро.
  5. Необходимо поддерживать короткую дугу, колебательные движения недопустимы.
  6. При остывании стыка металл дополнительно не охлаждают, шов должен кристаллизоваться постепенно, чтобы не возникали внутренние напряжения в заготовках. Тогда качество соединения будет нормальным.
  7. Сварку тонкой нержавейки электродом проводят током обратной полярности, при таком подключении клемм самая высокая температура будет сконцентрирована на кончике присадочного стержня.

Какой сварочный аппарат выбрать

Сварочные аппараты некоторые умельцы берут напрокат. Для работы с легированным металлом надо выбирать современное оборудование для сварки, генерирующее постоянный ток, с таким аппаратом легче поддерживать короткую дугу, получаются ровные стежки шва. Можно сварить металл трансформатором, но в этом случае возможно образование наплывов, снижающих прочность реставрированного элемента. Лучше выбирать сварочники с дополнительными функциями. Риск залипания электрода, прожога заготовки снизится. Хороший вариант – универсальный генератор, вырабатывающий постоянный и переменный ток. Допустимо использование инвертора, выдающего переменный импульсный ток высокой частоты.

Читайте так же:
Как подключить три лампы к одному выключателю

Настройка сварочного аппарата

Для сварки нержавеющей стали электродами придерживаются определенного режима работы. Чтобы сварить 4 мм заготовки, нужен аппарат, выдающий 100 А с напряжением 16 В. Диапазон сварки более тонких деталей:

Толщина заготовки, ммДиапазон силы тока, АРекомендуемое напряжение, В
130 — 4012
1,540 — 6013
2 — 3в пределах 8014 — 15

Диаметр электрода должен быть меньше толщины заготовки, сталь до 3 мм варят двойкой, 4 мм – 3-х мм стержнями.

При соблюдении всех технологических тонкостей сварки легированных металлов можно получить достаточно прочное соединение в домашних условиях. Для реставрации труб, емкостей, рассчитанных на высокое давление, лучше прибегнуть к услугам профессионалов.

Сварка нержавейки электродами в домашних условиях

Сварка нержавейки инвертором – достаточно распространенная технология, которая применяется при мелкосерийном производстве различных деталей, для исправления незначительных дефектов соединений. Метод характеризуется низкой производительностью работ, поэтому не нашел широкого применения в промышленности.

Сварка нержавейки электродами

Особенности метода сварки нержавеющих сталей

Высокое содержание легирующих добавок не только придает нержавеющей стали антикоррозийные свойства, но и накладывает ряд ограничений, которые необходимо учитывать при сварке нержавейки инвертором с покрытыми электродами. К основным факторам, которые препятствуют получению качественного соединения, относят:

  • Высокий коэффициент линейного расширения – причина деформации изделий под воздействием температуры;
  • Низкая теплопроводность, по сравнению с низкоуглеродистыми сортами стали – для нормальной проплавки не требуется высокий сварочный ток;
  • Воздействие высокой температуры на нержавейку приводит к межкристаллической коррозии изделий – образованию прослоек из карбида хрома и железа.

Какие технологии подходят для сварки нержавеющей стали электродом?

Электросварка нержавейки обычными покрытыми электродами – способ, который позволяет получить соединение без значительных финансовых затрат. Однако ввиду низкой производительности работ и сравнительно невысокого качества шва он не пользуется популярностью при сварке ответственных конструкций.

На промышленных предприятиях обычно применяют технологию сварки нержавейки вольфрамовыми электродами. Работы осуществляется в среде инертного газа, который защищает сварочную ванную от негативных последствий взаимодействия с атмосферным воздухом. Во избежание засорения шва вольфрамом, дугу поджигают бесконтактным способом или на специальной пластине с последующим переходом в рабочую зону.

Полуавтоматическая сварка MIG/MAG – достойная альтернатива другим способам соединения. Наилучшие результаты достигаются при использовании импульсных аппаратов с синергетическим управлением, которые самостоятельно подбирают оптимальные параметры сварочного процесса. Работы осуществляются в среде углекислоты или смеси газов. В качестве присадочного материала используют сварочную проволоку из нержавейки, состав которой идентичен основному материалу.

На крупных машиностроительных предприятиях используют лазерную сварку, которая позволяет получать качественные мелкозернистые швы.

Какими электродами варить нержавейку?

сварка нержавеющей стали электродом

При выборе электродов для сварки нержавеющей стали необходимо учитывать химический состав деталей, а также температуру и условия эксплуатации. На рынке представлен широкий выбор присадочных материалов отечественного и зарубежного производства.

Рассмотрим, какие электроды нужны для сварки нержавейки, а также особенности их применения, на примере продукции известного производителя сварочного оборудования и расходных материалов – компании ESAB:

  • OK 61.30 – универсальный присадочный материал для нержавеющей стали, характеризующийся легким розжигом, стабильностью дуги, а также хорошим формированием шва и легким отделением шлака.
  • OK 61.25 – предназначен для сварки деталей, работающих в условиях высоких температур, при отсутствии дополнительных требований к стойкости шва.
  • OK 61.35 – качественный электрод, предназначенный для сварки ответственных конструкций, которые эксплуатируются при температуре от -196 до +400 ºC. Швы отличаются высокой чистотой и пластичностью, которая не меняется при перепадах температур.
  • OK 63.20 – продукт, разработанный для сварки изделий, выполненных из тонколистового металла, работающих в жидких и агрессивных средах при температуре не выше +350 ºC. Подходит для сварки в вертикальном пространственном положении. Характеризуется устойчивой и стабильной дугой при малых значениях тока.
  • OK 63.20 – специальный электрод, предназначенный для трудносвариваемых, упрочняемых и разнородных сортов стали, которые эксплуатируют в условиях высоких температур – до +400 ºC.

Отечественные электроды производят в соответствии с требованиями межгосударственного стандарта ГОСТ 10052-75.

Оборудование для сварки нержавейки

Как варить нержавейку?

Многие сварщики не знают, можно ли варить нержавейку обычными электродами, а также особенности данной процедуры. Рассмотрим основные правила, которые необходимо соблюдать при работе, а также особенности сварки нержавейки инвертором:

  • Оптимальная полярность при сварке нержавейки электродом – обратная. Это поможет снизить интенсивность температурного воздействия на поверхность.
  • Во избежание образования межкристаллической коррозии рекомендуется использовать охлаждающую жидкость – это может быть обычная техническая вода.
  • Амперные характеристики должны быть ниже на 20 %, по сравнению со сваркой других сортов стали;
  • Длина электрода не должна превышать 350 мм.

Как варить нержавейку электродом в домашних условиях?

варить нержавейку электродом в домашних условиях

При использовании качественного инвертора и специализированных расходных материалов можно получить шов приемлемого качества даже в домашних условиях. Особое внимание следует уделять подготовки поверхности:

  • Поверхность должна быть очищена от загрязнений ручным или механическим способом;
  • Место соединения следует обезжирить – это повысит стабильность дуги;
  • Обработка рабочей зоны специальным составом, препятствующим налипанию брызг металла, упростит процесс финишной отделки поверхности.

По завершению работ необходимо очистить шов от шлака – это поможет избежать образования коррозии. С этой задачей легко справиться угловая шлифовальная машина с насадкой – щеткой из металлического ворса. Для защиты места соединения от негативных факторов выполняют травление и пассивацию шва.

Толщина свариваемого металла, мм1-33-44-55-66-88-1012-1515-18
Рекомендованные значения сварочного тока, А20-6050-9060-10080-120110-150140-180180-220220-260
Диаметр сварочного электрода, мм1,0-1,51,6-2,02,0-2,42,5-3,13,2-3,94,0-4,95,0-5,96,0 и более

Какие металлы можно сваривать с нержавейкой

Создание неразъемного соединения между разнородными материалами – сложная процедура. Шов, образованный при смешивании разных металлов, не будет обладать достаточными эксплуатационными характеристиками. Кроме того, заготовки отличаются техническими и механическими свойствами, что затрудняет выбор рабочих параметров и присадочного материала.

Для получения надежного соединения нержавейки с другими металлами рекомендуется использовать сварку вольфрамовым электродом в среде защитного газа.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector