Технология сварки нержавеющей стали - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Технология сварки нержавеющей стали

Чем варить нержавеющую сталь в домашних условиях

При монтажных, ремонтных работах часто нужна сварка нержавейки. Использование стойких к коррозии легированных стальных сплавов давно приобрело массовый характер. Сварить нержавейку можно несколькими способами, используя бытовое оборудование. Для некоторых необходимы дорогие промышленные автоматы. В небольшом обзоре кратко представлены все виды горячего соединения легированных сталей.

Особенности сварки деталей из нержавеющей стали

Сначала о том, можно ли варить легированный металл как черный. Да, ММА, TIG MIG – все эти способы актуальны. Но при сварке нержавеющей стали нужно учитывать некоторые особенности сплавов:

  • высокий коэффициент термического расширения, складывать детали из нержавеющей стали нужно с зазором;
  • высокая теплопроводность нержавейки, чтобы не создавать большую температуру в рабочей зоне, заготовки с содержанием углерода меньше 0,2%, предварительно прогревают, сварочный ток снижают на 20%;
  • высокое сопротивление нержавеющих сталей, металл быстро нагревается, поэтому для сварочных работ подбирают специальные электроды длиной 35 см;
  • при нагреве хромоникелевой нержавейки образуются термостойкие пленки оксидов легирующих элементов, процесс сварки из-за этого затрудняется, рабочую зону необходимо охлаждать.

Варить нержавейку в домашних условиях нужно, учитывая особенностей стали, иначе соединение получится некачественным.

Подготовительные работы

Чтобы правильно сварить нержавейку, перед проведением работ требуется провести ряд работ:

  • заготовки предварительно очищают от грязи, пыли, снимают с поверхности оксидный слой до металлического блеска щеткой, мелким напильником или наждачной бумагой;
  • кромки толще 4 мм разделывают болгаркой или спиливают под углом;
  • нержавейку толще 7 мм подвергают предварительному нагреву, температура зависит от марки стали;
  • детали укладывают с зазором, его размер определяют по справочнику.

Перед проваркой шва стык прихватывают в нескольких местах, чтобы детали не смещались во время работы.

Распространенные способы сварки нержавеющей стали

Любые способы горячего соединения высокоуглеродистых сплавов подходят для сварки нержавейки в домашних условиях, но прочность соединения будет разной. Наплавочные электродуговые швы надежны, но не рассчитаны на разнонаправленную нагрузку. Тонколистовую нержавейку лучше варить аргоном, для них наплавка не нужна, главное уберечь металл от прожогов. Полуавтоматическая с использованием инвертора – универсальная, подходит для многих марок нержавейки, работы с деталями разной толщины. Каждый из способов стоит рассмотреть подробнее.

Сварка покрытыми электродами

Электродуговой метод ММА чаще всего используют для нержавейки, если к соединениям не предъявляют особых требований. При выборе электродов руководствуются ГОСТ 10052−75. В стандарте указано, чем варят нержавейку, легированную хромом, никелем, железом, тугоплавкими металлами. Электроды делятся на две группы. Стержни с основным видом обмазки, в состав которой входят карбонаты кальция, магния, ими варят легированный металл на обратной полярности, подключают их «+». Рутиловая обмазка содержит оксид титана, такие стержни применяют при токе любой полярности, подключают к «+» и «-» контактам. Они меньше разбрызгиваются, реже залипают.

Полуавтоматом

Качественно заварить нержавейку, используя присадочную проволоку, поможет технология MIG с подачей углекислого газа в область расплава. Полуавтомат обеспечивает равномерную подачу присадки в рабочую зону. Проволока подбирается под вид сплава – основной легирующий компонент. Выпускают омедненную присадку, порошковую с каналом, заполненным флюсом, алюминиевую. В качестве источника тока используют выпрямитель или инвертор. Дуга создается примерно так же, как в электродуговой сварке. Контакт «+» подводится к горелке, по ней попадает на подающий проволоку мундштук. Одновременно с проволокой подается газовая смесь, образующая защитную атмосферу.

Полуавтоматом варят детали:

  • до 4 мм (короткой дугой);
  • толще 4 мм, используя метод струйного переноса.

Импульсная сварка с минимальным разбрызгиванием ванны расплава применима для нержавеющей стали любой толщины.

Ручная и полуавтоматическая в среде аргона

Технология TIG (ручной) и MIG (полуавтоматической) применяется для работы с тонкой нержавейкой, предусматривает использование вольфрамовых тугоплавких электродов для создания электродуги. Подачу аргона начинают до розжига дуги, заканчивают через 20 секунд после угасания.

Другие способы сварки нержавейки

На производстве используют другие методы соединения легированных деталей. Для соединения заготовок на промышленном оборудовании не применяется наплавочный материал, нержавеющий сплав расправляется ограниченно, на большую глубину.

Холодная сварка под большим давлением

Технология основана на способности сплавов преобразовывать кинетическую энергию в тепловую. При сдавливании внутренняя структура стали изменяется с выделением энергии, нержавейка становится пластичной. Один слой вдавливается в другой с образованием диффузного слоя. Сварка нержавеющей стали производится односторонним или двухсторонним давлением. На прессы устанавливают специальные штампы. Получаются очень аккуратные точечные или линейные соединения без окалины, трещин, внутренних напряжений в рабочей зоне.

Контактная сварка нержавейки

Ток подается на два неплавящихся электрода из цветных сплавов, заготовки помещаются между ними. При подаче тока электроды с усилием сжимают. Варят нержавеющую сталь только в зоне контакта, дуга прошивает детали насквозь, расплавляет. Ручные сварочные клещи используют для сварки тонкой нержавейки до 2 мм. Заготовки потолще соединяют аппаратами с усилителями, чтобы можно было продавить зону контакта. Образуется точка размером с площадь электрода.

Лазерным лучом

Для нержавеющей стали применяют технику точечного и шовного метода. Приварить детали можно только встык. При соединении заготовок внахлест в рабочей зоне создаются остаточные напряжения. Ванна расплава ограничена за счет молниеносного воздействия луча. Нержавейка разогревается мгновенно, шов образуется прочным, мелкозернистым. Расплав полностью заполняет стык. В быту лазерная сварка используется редко из-за высокой стоимости оборудования.

Плазменная сварка

Принцип основан на ионизации газа под действием дуги в специальной камере – плазмотроне. Электрическое поле создается с использованием тугоплавкого вольфрамового электрода. Направленный поток плазмы быстро расплавляет заготовки в месте соединения до высокой температуры. Оборудование бывает двух типов:

  • ручное, вторым контактом для образования дуги становится металлическая деталь;
  • автоматическое, дуга создается между электродом и стенкой камеры.

Ручной плазмой сваривают тонкие заготовки до 3 мм, автоматами – толщиной до 160 мм. Кромки предварительно разделывают, но проваривается шов сразу, за одну проходку.

Завершающий этап

Качество соединения проверяют до зачистки нержавейки после сварки. Если нет трещин, приступают к удалению окалины, сажи, чтобы на металле образовался оксидный слой. Это делают двумя способами:

  • механическим с помощью железной щетки, наждачки, шлифовального инструмента;
  • химическим, используя соляную и серную кислоту с последующей промывкой поверхности.

После обработки рабочей зоны на шов накладывают пассивирующий слой.

Самостоятельный монтаж или ремонт металлоизделий из нержавейки требует определенной квалификации от сварщика. Важно учитывать особенности сплава, правильно подобрать электроды, параметры тока. Особенно аккуратно нужно обращаться с тонкостенными деталями. Они быстро разогреваются, деформируются.

Технология сварки нержавеющей стали

Интерфейсный кабель

Что такое интерфейсный кабель? Где применяется интерфейсный кабель? Какие интерфейсные кабели бывают? Каковы преимущества и недостатки того или иного вида интерфейсного кабеля?

Корпуса из алюминиевого профиля

Какие бывают корпуса из алюминиевого профиля? Каковы характеристики корпусов из алюминиевого профиля? Где применяют корпуса из алюминиевого профиля? Где в Москве купить корпуса из алюминиевого профиля?

Нержавеющая сталь, как и прочие материалы, имеет уникальную, характерную только ей совокупность характеристик, от которых будет зависеть способ и техника ее обработки. Тема данной статьи – технология сварки нержавеющей стали.

Почему нужна отдельная технология сварки нержавеющей стали

Нержавеющая сталь (коррозионно-стойкие стали и просто «нержавейка») – легированная сталь, не подвергающаяся коррозии в атмосфере и агрессивных средах.

Нержавеющая сталь может быть аустенитного, ферритного и мартенситного класса, для каждого характерна своя микроструктура с преобладающей кристаллической фазой.

  • Для аустенитных нержавеющих сталей основной фазой является аустенит. В таких сплавах присутствуют хром и никель (реже – марганец и азот). Самая распространенная нержавеющая сталь данного класса – это 304 сталь (или T304). В ней содержится 18–20 % хрома и 8–10 % никеля. Благодаря такому составу этот вид нержавеющей стали не имеет магнитных свойств, устойчив к коррозии, прочен и пластичен. Все эти качества позволяют использовать сталь 304 во многих отраслях промышленности.
  • Ферритные стали. У них основная фаза – это феррит. Данный класс нержавеющей стали имеет в своем составе железо и хром. Наиболее распространенной является сталь 430, в ней содержится 17 % хрома. Ферритные стали не такие пластичные по сравнению с аустенитными, они не закаляются при термической обработке и находят применение чаще всего в агрессивных средах.
  • Мартенситные стали. Микроструктуру мартенсита первым выявил немецкий микроскопист Адольф Мартенс в 1890 году. Это низкоуглеродистые стали, наиболее ярким примером которых является 410 сталь (12 % хрома и 0,12 % углерода). Нержавеющие стали с такой структурой характеризуются твердостью, хрупкостью и достаточно малой жесткостью. Они нашли применение в слабоагрессивных средах (изготовление столовых приборов и режущего инструмента).

Почему же для сварки нержавеющей стали необходимо использовать специальную технологию? Ответ на такой вопрос достаточно прост – эти металлы являются высоколегированными и трудно поддаются сварке. Когда эти стали находятся в расплавленном состоянии, они ведут себя иначе, чем другие виды. Сварочная ванна получается слишком жидкая, поэтому нормальный валик «собрать» очень сложно. Он неровен из-за слишком быстрого растекания металла по поверхности, края не успевают схватываться. Все это приводит к образованию множества дефектов, для минимизации которых технология сварки нержавеющей стали предусматривает дополнительную защиту.

Данная технология сложнее, чем сварка обычной углеродистой стали. У этих сталей разные свойства, поэтому сварка «нержавейки» более трудновыполнима и требует предварительного нагрева.

Нержавеющая сталь по сравнению с обычной имеет следующие особенности:

  • низкая температура плавления;
  • низкий коэффициент теплопроводности;
  • высокий коэффициент теплового расширения.

Стали, в которых углерода содержится до 20 %, редко нуждаются в предварительном нагреве. Технология сварки нержавеющих сталей (углерода свыше 0,20 %) предусматривает необходимость предварительного подогрева. Если толщина обрабатываемого металла превышает 30 мм, то его необходимо подогревать при температуре 150 °С (в редких случаях необходим более сильный нагрев).

От чего зависит, насколько эффективна технология сварки нержавеющей стали

Разные марки нержавеющей стали имеют различную способность к свариванию, на это влияет множество факторов:

  1. Эти металлы по сравнению с низкоуглеродистой сталью менее теплопроводны (разница от 50 до 100 % для разных марок). Поэтому в технологии сварки нержавеющей стали необходимо предусматривать это, иначе можно прожечь металл из-за увеличенной концентрации высоких температур у шва. Чтобы предотвратить такие последствия нужно выполнять сварочные работы с режимом тока, пониженным на 17–20 %.
  2. У нержавеющей стали достаточно высокое электрическое сопротивление, в связи с этим электрод может очень сильно нагреться (это и есть причина их быстрого выхода из строя). Технология сварки данного вида металла требует использования хромоникелевых электродов.
  3. У данного вида стали немалый коэффициент линейного расширения. Поэтому технология сварки достаточно толстых изделий предусматривает выдерживание определенного зазора, позволяющего получить необходимую усадку шва. Если пренебречь этим правилом, то могут образоваться трещины.
  4. Нельзя нарушать технологию сварки аустенитной хромоникелевой нержавеющей стали, так как при этом она может утратить антикоррозионные свойства. Это объясняется образованием карбидов железа и хрома. Чтобы избавиться от этого явления, обычно используют быстрое охлаждение сварного шва холодной водой, которая заметно снизит вероятность потери стойкости к коррозии.
  5. Технология сварки нержавеющей стали требует использования специального сварочного оборудования, выбор которого представлен в широком ассортименте. Если вы приобретете правильный инструмент, то сможете заниматься этим даже в домашних условиях.
Читайте также:  Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона

Если у Вас возникли вопросы по поводу разработки и производства:

➜ корпусов для РЭА;

➜ корпусов для светодиодных табло и мониторов ;

➜ экранирующих конструктивов для электронных устройств.

Позвоните по телефону:
+7(495)642-51-25
или оставьте заявку.
Мы ответим на все Ваши вопросы!
Это абсолютно бесплатно!

С чего начинается любая технология сварки нержавеющей стали

Технология сварки нержавеющей стали предусматривает стандартную предварительную подготовку металла к данному процессу, но при этом имеет свои особенности:

  • Кромки свариваемых деталей нужно зачистить металлической щеткой до стального блеска.
  • С поверхности необходимо удалить жир подходящим растворителем (авиационный бензин, ацетон). Благодаря этому действию снизится пористость шва и возрастет устойчивость дуги.

Примеры способов сварки нержавеющей стали (видео)

Какой может быть технология сварки нержавеющей стали

Технология сварки нержавеющей стали может быть адаптированной как для заводских, так и для домашних условий. Она бывает следующих видов:

  • ММА (покрытыми электродами);
  • в режиме DC/AC TIG (аргонодуговая с применением вольфрамового электрода);
  • полуавтоматическая (MIG) аргоновая сварка с использованием нержавеющей проволоки;
  • контактная точечная и шовная (сопротивлением);
  • холодная (соединение под давлением без плавления).

Далее рассмотрим каждый из этих способов.

MMA – технология сварки нержавеющей стали электродами

Если нет жестких требований к качеству сварного шва, то можно данный процесс выполнять покрытым электродом. Такой способ чаще всего используют для работ, выполняемых дома. Затруднение способен вызвать выбор самого электрода. Советуем точно узнать марку нержавеющей стали, с которой будете работать, посмотреть по ГОСТу ее свойства и затем уже решить, какой инструмент лучше подойдет.

  • Чаще всего технология сварки подразумевает действие тока обратной полярности.
  • Следует использовать электрод с минимальным подходящим диаметром: сварочный ток должен переносить умеренное количество тепловой энергии, поэтому необходимо снизить это значение.
  • Технология сварки нержавеющей стали требует быстрого охлаждения полученного шва. Для этого его необходимо обдувать сжатым воздухом или использовать медные подкладки под детали. В некоторых случаях подойдет охлаждение холодной водой.

DC/AC TIG – технология сварки нержавеющей стали электродами

Аргоновая технология сварки может быть использована тогда, когда требуется получить шов хорошего качества. Этот способ идеален для работы с тонкой нержавеющей сталью, а также подходит для сварки труб, работающих под давлением.

  • При этой технологии сварки ток может быть и постоянным, и переменным.
  • У присадочной проволоки должна быть степень легирования выше, чем у основного металла.
  • Чтобы предотвратить нарушения зоны сварки, нельзя допускать колебательных движений электродом, что также послужит дополнительной защитой от окисления стали. Кроме того, следует использовать поддув инертного газа (аргона) на внутреннюю сторону шва. И еще, нержавеющая сталь, по сравнению с титаном, не так сильно нуждается в защите внутренней стороны.
  • В процессе сварочных работ поджиг дуги нужно осуществлять бесконтактным методом, допустимо также делать это на графитовой (угольной) плите с последующим переносом ее на сталь. Таким образом, он не попадет в сварочную ванну вольфрама.
  • Режим сварки нужно выбирать в соответствии с толщиной деталей, подлежащих сварке. При этом определяется полярность и сила тока, диаметры присадочной проволоки и электрода, скорость выполнения сварки и примерный расход аргона.
  • При желании можно снизить расход вольфрамового электрода следующим образом: после разрыва дуги и окончания сварки не торопитесь отключать подачу аргона, пусть он еще 10–15 секунд воздействует на электрод, это уменьшит его окисление.
  • Использование этой технологии не подходит для сварки нержавеющей стали толщиной до 1 мм. В ней есть смысл только тогда, когда толщина стенок свариваемых деталей составляет хотя бы 1 мм.

Полуавтоматическая технология сварки нержавеющей стали

Суть этого метода та же, что у предыдущего, с разницей лишь в том, что подача нержавеющей проволоки осуществляется механически. Использование данной технологии обеспечивает образование качественного соединения, сам рабочий процесс при этом становится легче. Для сварки изделий разной толщины нужно подбирать наиболее подходящую технику:

  • Сварка короткой дугой используется для тонкой листовой стали.
  • Метод струйного переноса подходит для сварки достаточно толстых материалов.
  • Технология импульсной сварки – самый управляемый способ проведения сварочных работ. На металл воздействует серия импульсов, что заметно снижает среднюю величину сварочного тока, и, следовательно, тепловое воздействие становится менее сильным, исключается вероятность прожога металла.

Контактная технология сварки нержавеющей стали

Для сварки нержавеющей стали по точечной и роликовой технологии можно использовать оборудование, предназначенное для соединения других металлов. Таким способом можно соединять материал толщиной до 2 мм, режимы при этом используются разные.

У нержавеющей стали более высокое сопротивление, поэтому выделяется большее количество тепла при сварке, таким образом, необходимо, чтобы сила тока была уменьшена, а давление сжатия – увеличено. Если следовать этим советам, то цикл сократится, а на стали не образуются прожоги. Кроме того, уменьшится вероятность образования карбидов, и шов нержавейки сохранит устойчивость к коррозии. Технология роликовой сварки отличается высокой надежностью образующегося шва, а точечная применяется в большей части для соединения неответственных соединений.

Технология сварки нержавеющей стали под давлением (холодная сварка)

Эта технология используется только на производствах. В процессе холодной сварки (под давлением) нержавеющей стали не происходит плавления соединяемых деталей. Основную работу при этом выполняет приложенное давление. Суть технологии заключается в соединении заготовок на уровне кристаллической решетки стали.

По данной технологии элементы нержавеющей стали соединяются внахлест или в тавр. Размер нахлеста зависит от толщины металла. Этот вид сварки можно выполнять как по односторонней, так и по двухсторонней схеме. Первый вид характеризуется тем, что при таком воздействии пластически деформируется только верхний лист нержавейки, давление прилагается только к нему, соединение при этом получается качественным. Во втором случае давление прикладывается к обеим деталям.

Это не все возможные способы сварки нержавеющей стали. Наиболее перспективные технологии – плазменные и лазерные, но они могут использоваться только в заводских условиях. Наиболее распространены первые три способа сварки. В любом случае, на качество сварного соединения нержавеющей стали напрямую влияет квалификации исполнителя.

ООО «Треком» специализируется на проектировании и изготовлении корпусов для РЭА. Опыт наших сотрудников позволяет эффективно использовать уже отработанные технологические процессы, что дает возможность не только экономить время, но и гарантировать обеспечение требований технического задания.

Итак, со своей стороны ООО «Треком» всегда предлагает:

  • Отработанные технические процессы.

Опытные специалисты используют только высокопрофессиональное оборудование, которое отвечает всем современным техническим стандартам. Применение программных средств способствует не только точности, но и оперативности исполнения заказов наших клиентов.

Наши специалисты берутся за любые сопроводительные работы: гравировка, дополнительные покрытия, присоединение к корпусу функциональных элементов (например, выключателей, ножек, ручек и т.д.), упаковка и доставка готовых изделий в зависимости от желания заказчика.

Производство осуществляется собственными силами без привлечения сторонних исполнителей. Это позволяет держать под контролем весь процесс изготовления изделий. Кроме того, такой подход исключает какие-либо перебои поставок и позволяет добиться максимальной оперативности работы.

Предусмотрен индивидуальный подход к сотрудничеству с постоянными заказчиками. Например, возможно постепенное изготовление большой партии изделий с необходимостью оплаты только того количества, которое требуется заказчику на конкретный период.

Вы можете позвонить нам по телефону: +7(495)642-51-25
или

Сварка нержавейки в домашних условиях: варианты, советы, видео

Выполняя такую технологическую операцию, как сварка нержавейки, важно учитывать как физические свойства материала, так и его химический состав. Только в таком случае можно рассчитывать на то, что соединение будет выполнено качественно и надежно.

Аргонная сварка нержавеющей стали

Факторы сложности для сварки деталей из нержавеющей стали

Сварку нержавеющей стали затрудняет то, что данный материал относится к категории высоколегированных сплавов, а значит, в его составе в достаточно большом количестве содержатся элементы, влияющие на его основные свойства. В нержавейке, в частности, таким элементом является хром. Его содержание в данном сплаве может составлять 12–30%. Хром наряду с такими элементами, как никель, титан, марганец и молибден, формирует антикоррозионные свойства нержавеющей стали, но в то же самое время наделяет ее и другими особенностями, влияющими на свариваемость.

Для тех, кто не любит читать длинные статьи и вникать в технические тонкости, предлагаем сразу посмотреть два видео с наиболее актуальными для домашнего мастера вариантами сварки нержавеющей стали — электродом с помощью инвертора и опять же инвертором, но уже в среде защитного газа (аргона).

Сварка нержавейки должна выполняться с учетом следующих специфических характеристик этого материала.

По этой причине сварку нержавеющей стали всегда сопровождает значительная деформация соединяемых деталей. В отдельных случаях, когда свариваемые детали имеют значительную толщину и между ними не предусмотрен зазор, такие деформации могут привести даже к появлению крупных трещин.

Теплопроводность нержавеющей стали в 1,5–2 раза ниже, чем у низкоуглеродистых сплавов. Такая особенность материала приводит к тому, что соединяемые детали в зоне сварки проплавляются даже при меньших (на 15–20%), чем при сваривании изделий из низкоуглеродистой стали, силах тока.

При сильном нагреве (более 500 градусов Цельсия) в нержавеющих сталях возникает так называемая межкристаллитная коррозия. Происходит это потому, что по краям зерен структуры металла начинают формироваться прослойки, состоящие из карбида хрома и железа. Избежать этого явления можно не только тщательным подбором режима сварки, но и путем принудительного охлаждения свариваемых деталей из нержавейки, для чего можно использовать обычную воду. Однако следует иметь в виду, что охлаждать водой можно лишь детали, изготовленные из хромоникелевых сталей, которые имеют аустенитную внутреннюю структуру.

Читайте также:  Химическая полировка нержавейки

Перегрев электродов с хромоникелевыми стержнями

Из-за низкой теплопроводности соединяемых материалов и их повышенного электрического сопротивления сварка деталей из нержавейки сопровождается сильным нагревом электродов, стержни которых имеют хромоникелевый состав. Чтобы избежать этого нежелательного явления, используют электроды для сварки нержавейки длинной до 35 см.

Сварочные электроды Sabaros ME 101 3,2мм для сварки нержавеющих сталей

Наиболее распространенные способы сварки нержавеющей стали

Сварка изделий из нержавеющих сталей, характеризующихся повышенным содержанием хрома, может выполняться с использованием нескольких технологий. Сюда, в частности, относятся следующие виды сварки:

  • аргонодуговую (с использованием вольфрамового электрода и режимов AC/DC TIG);
  • выполняемую в режиме MMA покрытыми электродами;
  • полуавтоматическая электродуговая сварка в среде аргона, проводимая в режиме MIG и с использованием проволоки из нержавеющей стали;
  • так называемая холодная сварка для нержавеющей стали, выполняемая под большим давлением (название данной технологии обусловлено тем, что она не предусматривает плавления металла в процессе его соединения);
  • шовную технологию и контактную точечную сварку.

Технология сварки деталей из нержавеющей стали предусматривает тщательное обезжиривание их поверхностей при помощи ацетона или авиационного бензина. Делается это для того, чтобы уменьшить пористость выполняемого шва, сделать сварочную дугу более устойчивой, тщательно зачистить кромки соединяемых деталей. Только после тщательной зачистки можно приступать к выполнению операции выбранным способом. Есть несколько основных способов сваривания деталей из нержавеющих сталей, а также технологии, которые применяются достаточно редко. В любом случае принимать решение о том, как варить нержавейку, следует исходя из конкретных условий и требований, предъявляемых к формируемому соединению.

Сварка покрытыми электродами (ММА)

Сварка деталей из нержавейки по технологии ММА, предусматривающая использование покрытых электродов, является самой распространенной технологией. Этот способ достаточно прост, его можно применять и дома, но он не позволяет получать шов самого высокого качества.

Что удобно, такую сварку нержавейки можно выполнять даже в домашних условиях, но для этого вам понадобится специальный сварочный аппарат, который называется инвертор. Чтобы сварка нержавейки инвертором позволила получить соединение, обладающее высокой надежностью, необходимо правильно подобрать электрод для определенной марки нержавейки. Все электроды, с помощью которых проводится сварка изделий из нержавеющих сталей, делятся на два основных типа:

  • с рутиловым покрытием на основе двуокиси титана (сварка такими электродами, обеспечивающими небольшое разбрызгивание металла и стабильную дугу, выполняется на постоянном токе и обратной полярности);
  • с покрытием на основе карбоната магния и кальция (такими электродами нержавейка сваривается на постоянном токе обратной полярности).

Чтобы понять, какими электродами варить нержавейку, достаточно заглянуть в ГОСТ 10052-75, в котором представлены все типы таких расходных материалов, а также оговаривается, какой из них следует использовать для работы с металлом конкретного химического состава. Для того чтобы выбрать электроды по нержавейке, соответствующие требованиям данного ГОСТа, достаточно знать марку металла, детали из которого необходимо соединить.

Со всеми требованиями к электродам для сварки нержавейки можно ознакомиться, бесплатно скачав ГОСТ 10052-75 в формате pdf по ссылке ниже.

Ручная и полуавтоматическая сварка нержавейки в среде аргона (AC/DC TIG, MIG)

Для выполнения ручной сварки нержавейки в среде аргона применяются электроды из вольфрама. Эта технология даже в условиях дома позволяет получать качественные и надежные соединения изделий, отличающихся небольшой толщиной. Сварку такими электродами по нержавейке используют преимущественно для монтажа коммуникаций из труб, по которым под давлением будут транспортироваться газы или различные жидкости.

Аустенитную нержавеющую сталь следует сваривать особенно тщательно и с осторожностью

У данной технологии есть определенные особенности.

  • Для того чтобы вольфрам, из которого изготовлены электроды по нержавейке, не попал в расплавленный металл в зоне сварки, дугу поджигают бесконтактным способом. Если выполнить это непосредственно на детали не представляется возможным, то дугу зажигают на специальной угольной плите и аккуратно перемещают ее на соединяемые заготовки.
  • Сварку нержавеющей стали данным способом можно выполнять как на постоянном, так и на переменном токе.
  • Режимы подбираются в зависимости от толщины соединяемых деталей. К таким режимам, в частности, относятся параметры сечения вольфрамового электрода, диаметр проволоки, используемой в качестве присадки, параметры тока (сила и полярность), расход защитного газа, скорость выполнения сварки.
  • Очень важно, чтобы уровень легирования присадочной проволоки был выше, чем у соединяемых деталей.
  • В процессе выполнения сварки электроды по нержавейке не должны совершать колебательных движений. Если пренебречь этим требованием, это может привести к нарушению сварочной зоны и окислению металла в ее области.

При использовании данной технологии можно сократить расход вольфрамового электрода. Для этого нужно некоторое время (10–15 секунд) не отключать подачу аргона после окончания сварочного процесса. Подобная процедура способствует защите раскаленного вольфрамового электрода от активного окисления.

У полуавтоматической сварки нержавейки в среде аргона, по сути, мало отличий от обычного ручного способа. Основное ее отличие заключается в том, что подача проволоки в зону сварки осуществляется при помощи специального оборудования. Благодаря механизации процесс протекает значительно точнее и с большей скоростью.

Благодаря использованию полуавтоматического оборудования могут быть реализованы следующие техники сварки деталей из нержавеющей стали:

  1. метод струйного переноса, который позволяет эффективно сваривать детали большой толщины;
  2. сварка короткой дугой – для выполнения соединения деталей небольшой толщины;
  3. импульсная сварка – универсальная технология, которая позволяет получать качественные и надежные соединения и является самым выгодным вариантом в финансовом плане.

Аргонодуговая сварка нержавеющей стали

Другие технологии сварки нержавеющей стали

Существует еще несколько способов сварки нержавейки, которые лучше демонстрируют себя в определенных ситуациях, то есть не отличаются универсальностью. Сюда относятся следующие способы, предполагающие использование специального оборудования.

Сварка нержавеющей стали с использованием лазерного луча

Такой способ сварки, который даже на видео выглядит очень впечатляюще, обладает целым рядом весомых преимуществ: металл в зоне сварки не теряет свою прочность из-за чрезмерного температурного воздействия, быстро остывает, на нем не появляются трещины, а в его структуре формируются зерна минимального размера. Оборудование для лазерной сварки и сама технология находят широкое применение в различных отраслях промышленности (автомобиле- и тракторостроение, монтаж коммуникаций из труб и др.).

Холодная сварка под большим давлением

Данная технология не предусматривает плавления материала в зоне сварки, а металлические детали соединяются на уровне их кристаллических решеток. В зависимости от получаемого соединения и конфигурации деталей давление может оказываться на одну или сразу на обе металлические заготовки. Очень интересно посмотреть на видео такого процесса: две детали, находясь в холодном состоянии, как будто вдавливаются друг в друга.

Контактная сварка изделий из нержавейки

Такая сварка может выполняться по точечной или роликовой технологии. В результате могут быть соединены тонкие листы нержавейки с толщиной не более 2 мм. При этом используется то же самое оборудование, что и для других металлов.

На видео ниже подробно объясняются и наглядно демонстрируются нюансы подачи присадочного прутка при сварке нержавейки неплавким электродом в среде аргона и прочие нюансы работы.

Технология сварки нержавеющей стали

Офицальный представитель

Made in Germany

Статьи о сварке

  • Сварочные процессы
  • Ручная дуговая сварка
  • Аргонодуговая TIG сварка
  • Полуавтоматическая MIG/MAG сварка
  • 10 ошибок сварочного процесса и простые пути их решения
  • Сварочное оборудование и материалы
  • Подбор оптимального сварочного аппарата
  • Как выбрать сварочный инвертор
  • Как выбрать сварочный инвертор (продолжение)
  • Цикл сварки, ПВ
  • Сварочная горелка для полуавтомата
  • Сварочные контактные наконечники и сопла для сварки
  • Выбор сварочного защитного газа
  • Правильный выбор сварочной проволоки
  • Важное средство защиты – сварочная маска
  • Сварка металлов
  • Электродуговая сварка стали
  • Сварка нержавеющей стали
  • Сварка алюминия
  • Сварка чугуна
  • Сварка титана и его сплавов – технология и особенности
  • Сварка меди и медных сплавов
  • Автоматизация и роботизация
  • Автоматизация сварки: гибкая или фиксированная система?
  • Сварка балок
  • 5 положений при выборе, эксплуатации и техническом обслуживании сварочного позиционера
  • Задание реалистичных целей для проектов роботизированной сварки
  • Роботизированная TIG сварка
  • Технология тандем сварки
  • Промышленные роботы. Сварочные роботы в автоматизации процессов
  • Сварочные роботы и бережливое производство
  • Разное о сварке
  • Основные виды сварных соединений и швов
  • Виды дефектов сварных швов и методы их устранения
  • Электродуговая сварка труб
  • Плазменная резка металла
  • Индивидуальные средства защиты сварщика
  • Сварочная дуга и ее характеристики
  • Предназначение подающего механизма для полуавтоматической электросварки
  • Контактная сварка
  • Виды контактной сварки
  • Устройства для ручной точечной сварки

Читайте также.

Рассылка новых материалов

ПОДПИСЫВАЙСЯ вКонтакте!

Сварка нержавеющей стали – технологии и особенности

  • размер шрифта уменьшить размер шрифта увеличить размер шрифта

Почему нержавеющая сталь не ржавеет?

В 1913 году английский металлург Гарри Бреарли, работая над проектом по улучшению оружейных стволов, случайно обнаружили, что добавление хрома в низкоуглеродистую сталь придает ей способность сопротивляться кислотной коррозии.

Все нержавеющие стали содержат железо в качестве основного элемента и хром в количестве от 11% до 30%. Добавление не менее 12% хрома в сталь делает её коррозионностойкой. Содержащийся в стали хром при взаимодействии с кислородом из атмосферы образует тонкий, невидимый слой оксида хрома, называемый оксидной пленкой. Размеры атомов хрома и их оксидов схожи, поэтому они примыкают вплотную друг к другу на поверхности металла, образуя стабильный слой толщиной всего в несколько атомов.

Если поверхность нержавеющей стали порезать или поцарапать оксидная пленка разрушается, создаются новые оксиды, восстанавливающие поверхность и защищающие ее от окислительной коррозии. Железо, с другой стороны, поэтому и ржавеет быстро, потому что атомы железа гораздо меньше, чем атомы их оксидов, и оксиды образуют рыхлый, а не плотный слой.

Читайте также:  Чем сварить нержавейку дома

Кроме железа, углерода и хрома, современные нержавеющие стали могут также содержать другие элементы, такие как никель, ниобий, молибден, титан. Никель, молибден, ниобий и хром повышают коррозионную стойкость и другие физико-механические свойства нержавеющей стали. Добавление никеля в состав уменьшает теплопроводность и снижает электропроводность стали.

Типы нержавеющей стали

Существуют три основных типа нержавеющей стали – аустенитного, ферритного и мартенситного класса. Эти три типа стали определяются их микроструктурой, преобладающей кристаллической фазой.

    Аустенитные стали:
    Аустенитные стали имеют аустенит в качестве основной фазы. Это сплавы, содержащие хром и никель (иногда марганец и азот). Наиболее известная нержавеющая сталь аустенитного класса, 304 сталь, иногда её называют T304. Тип 304 –нержавеющая сталь с содержанием хрома 18-20% и 8-10% никеля. Такое содержание элементов делает сталь немагнитной и придает ей высокую коррозионную стойкость, прочность и пластичность. Благодаря этому они широко используются в разных отраслях промышленности.

Ферритные стали:
Ферритные стали имеют феррит в качестве основной фазы. Эти стали содержат железо и хром. Основной тип стали – сталь 430 с содержанием хрома 17%. Ферритные стали менее пластичны, чем аустенитные стали. Не закаляются путем термической обработки и используются, как правило, в агрессивных средах.

  • Мартенситные стали:
    Характерную микроструктуру мартенсита впервые наблюдал немецкий микроскопист Адольф Мартенс в 1890 году. Мартенситные стали – низкоуглеродистые стали основным типом которых является 410 сталь с содержанием 12% хрома и 0,12% углерода. Мартенсит придает стали высокую твердость, но и снижает ее жесткость и делает металл хрупким. Поэтому эти типы стали используют в слабоагрессивной среде, например при изготовлении столовых приборов и режущего инструмента.
  • Сварка нержавеющей стали

    Нержавеющая сталь может свариваться с помощью различных методов дуговой сварки, таких как ручная дуговая сварка MMA, аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом TIG и полуавтоматическая сварка MIG/MAG.

    Сварка нержавеющих сталей немного более сложный процесс, чем сварка обычной углеродистой стали. Физические свойства нержавеющей стали отличаются от обычной стали, что и делает процесс сварки более трудным и требует предварительного нагрева.

    Этими различиями являются такие свойства нержавеющей стали:

    • – Низкая температура плавления
    • – Низкий коэффициент теплопроводности
    • – Высокий коэффициент теплового расширения

    Стали с содержанием углерода менее 0,20%, обычно не требуют предварительного нагрева. При сварке нержавеющих сталей с уровнем углерода более 0,20% может потребоваться предварительный подогрев. Изделия с толщиной металла более 30 мм, следует также при сварке подогревать. Температуры 150 °С, как правило, достаточно.

    Ручная дуговая сварка MMA нержавейки

    Для ручной дуговой сварки нержавеющей стали существует два основных типа электродов. Электроды первого типа, с основным покрытием, используются только на постоянном токе на обратной полярности («+» на электроде). В качестве основного покрытия наиболее часто используются основном карбонаты кальция и магния.

    Электроды второго типа – с рутиловым покрытием, в основном из двуокиси титана, могут быть использованы при сварке на переменном токе и постоянном токе обратной полярности. Они значительно превосходят электроды с основным покрытием, благодаря стабильности горения дуги и уменьшенному разбрызгиванию при сварке.

    Оба типа электродов хорошо используются во всех пространственных положениях. Тем не менее, электроды с рутиловым покрытием, как замечают сварщики, работают лучше в нижнем положении. Покрытые электроды для дуговой сварки должны храниться при нормальной комнатной температуре в сухом месте.

    Аргонодуговая сварка TIG нержавеющей стали

    Аргонодуговая сварка TIG широко используется для сварки тонких листов из нержавеющей стали. В качестве защитного сварочного газа наиболее часто используется 100% аргон. Для автоматической сварки иногда применяют аргонно-гелиевую смесь.

    Аргонодуговая сварка может быть без подачи присадочной проволоки (для сварки тонкого металла), так и с подачей, вручную или автоматической.

    Полуавтоматическая сварка MIG MAG

    Процесс полуавтоматической сварки MIG MAG широко используется для толстых материалов, так как это позволяет увеличить производительность благодаря скорости сварки. Используемый защитный сварочный газ – смесь аргона и углекислоты в соотношении 98%Ar / 2%CO2. Вместо углекислоты может использоваться кислород. Содержание кислорода увеличивает смачиваемость по краям сварочного шва.

    При полуавтоматической сварке нержавейки используются несколько процессов, таких как сварка короткой дугой, сварка со струйным переносом и импульсная сварка. Сварка короткой дугой применяется при сварке тонкого металла, струйный перенос – для сварки более толстых изделий.

    Преимуществом импульсного процесса сварки является то, что он является наиболее управляемым процессом. Металл сварочной проволоки переходит в сварочную ванну благодаря подаваемым импульсам. Каждый импульс – одна сварочная капля. Благодаря этому снижается средний ток горения дуги, следовательно, и тепловложение, что очень важно при сварке нержавейки. Уменьшается зона термического влияния. Подробнее про сварочный полуавтомат для сварки нержавеющей стали можно посмотреть здесь.

    Кроме того, при импульсной сварке практически отсутствуют сварочные брызги, что значительно экономит сварочные материалы (сварочная проволока для нержавейки – дорогой продукт) и увеличивает производительность, сокращая время на зачистку сварочного шва.

    Сварка нержавеющей стали (нержавейки) – основные моменты

    Нержавеющая сталь нашла свое применение во многих сферах жизнедеятельности человека: тяжелом машиностроении, строительстве, производстве бытовой электроники, пищевой и химической промышленности и т.д. Практически во всех перечисленных областях для производства изделий используется сварка нержавейки как один из наиболее эффективных способов соединения деталей.

    Известно, что данный тип металла обладает антикоррозионными характеристиками из-за добавления в его состав хрома, который при взаимодействии с атмосферным кислородом образует оксидный барьер, защищающий железо от окисления. Помимо хрома, нержавеющая сталь может включать и другие компоненты (никель, титан, молибден). Добавление в состав вспомогательных элементов дает возможность изменять свойства материала, что и определяет сферу его применения.

    Классификация нержавеющих сталей

    Процесс сварки нержавейки считается более сложным, чем сварка обычных стальных изделий. Это связано с уникальной микроструктурой металла, которая зависит от преобладающей кристаллической фазы. Наличие того или иного компонента приводит к разной реакции на термообработку, поэтому выбор способа сваривания во многом зависит от класса материала.

    • Аустенитный класс.
      В таком сплаве основной фазой выступает аустенит. Дополнительными элементами обычно являются хром (до 20%) и никель (до 10%). Хром способствует антикоррозийности, а никель – пластичности, что позволяет применять данный материал в машиностроении. При термообработке аустенитные сплавы не теряют своих характеристик, поэтому хорошо переносят сварочный процесс.
    • Ферритный класс.
      Основной фазой в этом случае является феррит. Добавление хрома придает изделию антикоррозионные свойства, однако, в отличие от аустенитного, ферритный сплав не обладает большой гибкостью. Главной особенностью ферритов является повышенная устойчивость к агрессивным средам, поэтому такой материал часто используют в химической промышленности. Вместе с тем, устойчивость к сверхвысоким температурам делает его неудобным для сварки.
    • Мартенситный класс.
      Наличие в качестве основной фазы мартенсита придает металлу повышенную твердость. Мартенситный сплав в основном применяют для изготовления работающих на износ деталей и режущих инструментов (ножей). В то же время, материал является довольно хрупким, это нужно учитывать во время его обработки и эксплуатации.

    Как осуществляется сварка нержавейки

    Перед выполнением сварки нержавеющей стали необходимо ее подготовить. Очень важно уделить внимание кромкам свариваемых деталей – они должны быть зачищены до стального блеска. Также следует обезжирить поверхность с помощью растворителя, авиабензина или ацетона.

    Для сваривания нержавейки можно применить одну из следующих технологий:

    Ручная MMA-сварка, как правило, используют при отсутствии высоких требований к качеству шва. Основная сложность данной технологии заключается в правильном выборе электрода, который нужно подбирать в соответствии с маркой металла. Обычно для таких целей применяют электроды с основным покрытием, изготовленным из карбонатов магния и кальция, или рутиловым покрытием, созданным на основе двуокиси титана. Если в первом случае сваривание осуществляется исключительно обратнополярным постоянным током, то во втором допускается применение тока с переменной характеристикой.

    Таблица для подбора электродов

    TIG-сварка эффективна для сваривания тонких листов нержавейки. Чтобы добиться высокого качества шва, следует использовать присадочную проволоку с более высоким уровнем легирования, чем у основного металла. В качестве защитной среды зачастую применяется 100% аргон, однако в некоторых случаях для повышения стабильности дуги и увеличения скорости процесса аргон могут разбавлять гелием.

    TIG сварка изделий из нержавейки

    TIG сварка выхлопных систем

    Аргонодуговая сварка TIG с вольфрамовым электродом

    Полуавтоматическая технология MIG/MAG является наиболее универсальной для сварки нержавеющей стали, так как позволяет работать с разными толщинами: для тонких листов подходит метод короткой дуги, для толстых – струйного переноса. С целью защиты шва обычно используют смесь аргона (98%) с диоксидом углерода (2%). Не рекомендуется увеличивать концентрацию углекислоты и, тем более, применять ее в чистом виде, поскольку это приводит к появлению металлических брызг и нарушению структуры шва. Подробнее о сравнении углекислого газа и сварочных смесей читайте в нашей статье.

    Особенности работы с нержавеющей сталью

    Приступая к сварочному процессу, необходимо учитывать несколько важных моментов, характерных для нержавейки:

    • Данный материал обладает меньшей теплопроводностью, чем обычное железо. Поэтому во избежание высокой концентрации тепла в районе шва с дальнейшим прожогом детали сварочный ток необходимо уменьшать на 20-30%.
    • Из-за повышенного электрического сопротивления металла электроды нагреваются гораздо сильнее, что приводит к их более быстрому износу.
    • Нержавеющая сталь отличается высоким коэффициентом линейного расширения. При сваривании деталей большой толщины важно выдерживать определенный зазор для нормальной усадки шва. В ином случае возможно появление трещин.
    • В режиме термообработки возникает вероятность снижения антикоррозионных свойств в месте соединения деталей. С целью предотвращения такой ситуации шов следует оперативно охлаждать. Для этого используют разные способы, например, подкладывают под место соединения медную пластину или снижают его температуру с помощью холодной воды.

    Сваривание изделий из нержавейки это распространенная задача на производстве. Как показывает практика, попытки сэкономить на качестве защитных газов приводят к уменьшению надежности и долговечности сварного соединения. Качество имеет первостепенное значение для всего результата работы. Например, здесь можно ознакомиться с защитными газовыми смесями, которые применяются для различных видов металлов, и их типовыми характеристиками.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector