Сварка нержавейки газовой горелкой - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Сварка нержавейки газовой горелкой

Советы по сварке нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа

[Процесс сварки нержавейки] полуавтоматом в среде углекислого газа является непростым делом даже для опытных сварщиков.

В силу особенных свойств нержавеющей стали, ее обработка отличается спецификой и требует тщательной подготовки, правильного выбора рабочего режима и расходных материалов.

Что такое нержавейка?

Нержавеющей называют низкоуглеродистую сталь с добавлением хрома. Именно хром, взаимодействуя с кислородом, создает оксидную пленку, которая обеспечивает коррозионную стойкость металла.

Чтобы сталь стала нержавеющей, достаточно 12% хрома в ее составе. При этом толщина пленки из оксида хрома равняется нескольким атомам.

Если поверхность нержавейки поцарапать, то защитный антикоррозийный слой разрушается, но через некоторое время восстанавливается опять.

В составе современных нержавеек есть не только хром и углерод, но и незначительная часть никеля или ниобия, титана или молибдена.

Все эти элементы также способствуют повышению коррозионной стойкости, чем улучшают физико-механические свойства стали.

В зависимости от типа микроструктуры, нержавейка подразделяется на классы с разными свойствами:

  • Аустенитный — содержит хром и никель. Отличается высокой коррозийной устойчивостью, прочностью и пластичностью, немагнитный;
  • Ферритный – содержит железо и хром. Устойчив к термической закалке. Применяется в агрессивной среде;
  • Мартенситный — содержит хром и углерод. Несмотря на высокую твердость, отличается хрупкостью. Применяется в слабоагрессивной среде.

Особые свойства нержавейки, о которых нужно знать сварщику

По физическим и химическим свойствам нержавейка считается сложным для сварки материалом. Поэтому, при сварке необходимо учитывать следующие параметры.

Низкая теплопроводность нержавеющей стали. По сравнению с другими видами низкоуглеродистой стали, теплопроводность нержавейки ниже в 2 раза.

Этот фактор может способствовать концентрации теплоты и более мощному проплавлению металла. При этом антикоррозионные свойства металла ухудшаются.

Чтобы избежать нежелательных эффектов, сварщики прибегают к уменьшению силы тока на 20 % и дополнительному охлаждению шва.

Невысокий уровень температуры плавления.

Соблюдение правильного термического режима — это единственный способ избежать потери антикоррозийного качества стали.

Межкристаллитная коррозия появляется как результат образования карбидного соединения железа и хрома. Это происходит, если температура сварки превышает 500 °С.

Впоследствии карбиды провоцируют растрескивание, которое и приводит к коррозии.

Чтобы предотвратить явление, сварщики прибегают к охлаждению свариваемого металла. Для этого применяют разные способы, в том числе и воду.

Склонность к тепловому расширению. Вследствие высокого уровня линейного расширения возникает литейная усадка.

Что в свою очередь запускает процесс деформации металла и провоцирует появление трещин между деталями сварки. Избежать этого можно, если оставить между ними зазор на расширение.

Высокий показатель электрического сопротивления может стать причиной интенсивного нагрева электродов, сделанных из стали высоколегированного типа.

Поэтому длина электродов со стержнями из хрома и никеля обычно не превышает 350 мм.

Как и чем варят нержавейку?

Существуют различные способы варки нержавеющей стали. Каждый из них отличается не только технологически, но и качеством полученного результата.

К примеру, для сварки без применения газа используется специальная порошковая проволока, обеспечивающая ровный и красивый шов. Но со временем такой шов может поржаветь.

Чтобы этого не случилось, необходимо использовать сварочный полуавтомат, также проволока для варки нержавейки должна быть из стали, а в сварную ванну нужно подать углекислоту.

Кроме того, обеспечить качественный результат сварка нержавейки полуавтоматом может только при условии использования защитного газового слоя, лучше всего углекислого.

Оптимальный вариант состава газовой смеси включает 98% аргона и 2% углекислоты. Иногда, чтобы понизить себестоимость работ, пропорции газа меняются — 70% аргона и 30 % углекислоты.

При использовании газа применяется специальная нержавеющая проволока, улучшающая не только внешний вид, но и качество свариваемой детали.

Технологические нюансы сварки

Функциональные возможности полуавтоматов отличается механизированной подачей проволоки в зону сварки, без чего осуществить рабочий процесс в среде аргона было бы затруднительно.

Конструкция полуавтомата позволяет обеспечивать сразу несколько функций: охлаждение горелки, высокое качество сварки в среде аргона, скорость подачи присадочной проволоки, а также возможность сварки в труднодоступных местах.

Для снятия напряжения деталь нагревают до 660°С и дают возможность остыть на воздухе.

Напряжение в области шва снимается при восстановлении хрома. Для этого шов нужно нагреть до 760°С.

Как подготовить металл к сварке?

Прежде чем приступить к сварке нержавеющего металла, поверхность кромки деталей нужно подготовить. Этот момент особенно важен для получения качественного шва и общего результата.

Подготовительные работы предусматривают:

  • Механическую зачистку поверхности нержавейки металлической щеткой и обработку специальными средствами-растворителями для удаления жира и предотвращения пор. Подходит ацетон, авиационный бензин или уайт-спирит;
  • Прогрев заготовки до 100°С для удаления влаги из сварочной зоны.

Техническая схема сварки нержавейки

Сварка нержавеющей стали в защитной среде из аргона и углекислоты является самой технологичной и надежной. Метод обработки металла с применением газа позволяет максимально сохранить естественную структуру и свойства стали.

Немаловажно, что специальная проволока из никелевого сплава, которая применяется для сварки, под воздействием газа сгорает интенсивнее, чем улучшает характеристики шва.

Если же применяется обычная сварочная проволока,то качество работы может быть хуже.

Существует несколько методов современной варки нержавеющих металлов:

  • метод короткой дуги применяют для соединения тонких листов металла;
  • метод струйного переноса актуален, когда необходимо соединить толстые изделия из металла;
  • сварка импульсного характера считается самой распространенной, поскольку при высокой производительности позволяет экономить ресурсы.

Общая схема сварочных работ выглядит так.

Горелка — важный узел сварочного полуавтомата, обеспечивающий подачу проволоки и защитного газа.

Корпус горелки наклоняют слегка назад, так чтобы проволока была расположена под противоположным углом к ходу шва, обеспечивая его обзор.

Сопло горелки располагают на расстоянии не более 12 мм от шва. Ток поступает через токопровод в наконечник внутри сопла, к нему же присоединяется сварочная проволока.

Присадочная проволока должна иметь более высокую степень легирования, чем металл, из которого сделана свариваемая деталь.

Воздействие на металл происходит посредством сварочной дуги. Высокие температуры расплавляют металл и образуют так называемую сварочную ванну.

Далее электродный металл подается в сварочную ванну в виде капель, а защита из аргона распространяется вокруг сварочной ванны и шва.

Технические особенности сварки нержавейки в углекислой среде

Сварка нержавейки полуавтоматом, осуществляемая в среде углекислого газа, должна соответствовать таким требованиям:

  • Обеспечение обратной полярности;
  • Соблюдение угла наклона электрода. Если проволока будет иметь наклон вперед, глубина провара изменится в меньшую сторону, а шов станет шире. Этот вариант актуален только для тонких металлов;
  • Величина допустимого вылета проволоки — максимум 12 мм;
  • Расход газа нужно контролировать. Недопустимо, чтобы рабочий расход составлял меньше 6 куб. м/мин, но не более 12 куб.м /мин. В противном случае качество сварочного результата может заметно ухудшиться;
  • Использование осушителя — важный технологический момент сварки. Дело в том, что баллон с газовой смесью содержит воду, которая в процессе сварки соединяется с продуктами контакта углекислоты и металлов высоких температур. В результате образуется кислота, способная разрушать углерод в составе стали и таким образом влиять на прочность шва. В качестве осушителя применяют медный купорос, прогретый в течение 20 минут при температуре 200 °С. На 4 баллона расходуется примерно 100 г осушителя;
  • Для обеспечения защиты от брызг расплавленного металла лучше применять водный раствор мела;
  • Чтобы получить приемлемое качество шва, сварку в среде аргона ведут плавно, без колебательных движений;
  • Нельзя, чтобы сварка начиналась или заканчивалась по краю детали. Чтобы избежать появления водородных трещин, необходимо отступить от края хотя бы 5 см.

Сварка закончена. Выпрямляем деформации

Чтобы удалить возможные деформации, необходимо дополнительно обработать деталь после сварки. С помощью молотка воздействуют на деталь через гладилку.

Образовавшийся на листе пузырь простукивают молотком, начиная от края и двигаясь постепенно в сторону пузыря.

Еще один способ устранить пузырь — нагреть его выпуклую часть с помощью горелки. Движения должны идти по кругу и чередоваться с простукиванием.

Для качественной варки нержавеющей стали необходимы определенные навыки.

Видео в нашей статье познакомит вас с различными этапами сварки нержавейки — подготовкой сварочной области и проволоки, осуществлению качественного шва, а также после сварки работами по охлаждению шва и устранению деформаций.

Как сваривать детали из нержавейки

При организации и проведении технологических операций, классифицируемых, как сварка нержавеющей стали, следует учитывать не только физические свойства сплава железа и углерода, но и его внутреннюю структуру.

Только при соблюдении этого требования сварщик вправе рассчитывать на то, что соединение окажется достаточно качественным и надежным.

Специфика работы

Специфика сварочных работ по нержавейке связана со структурой этого материала. Нержавейка относится к разряду высоколегированных соединений, в состав которых входят компоненты, определяющие основные свойства сплава.

Таким основополагающим элементом является хром, содержание которого в нержавеющем изделии может варьироваться от 12 до 30%. Именно он (наряду с небольшими добавками титана, марганца, никеля и молибдена) образует антикоррозионную основу нержавейки, создавая вместе с тем определённые трудности для сварки.

Для преодоления этих сложностей согласно ГОСТ следует подбирать наиболее подходящие режимы плавления заготовок (холодная сварка для нержавейки, например). И, во-вторых – принимать во внимание такие особенности сплава, как высокий показатель линейного расширения и сравнительно низкая теплопроводность. Помимо этого при работе с нержавейкой должна учитываться возможность внутренней (межкристаллитной коррозии).

Способы сваривания

Среди известных видов сварки изделий из нержавейки особо выделяются следующие:

  • с использованием полуавтомата (включая «тиг» сварку в среде аргона или в углекислом газе);
  • с помощью электронного инвертора;
  • холодное сваривание.

Обработка нержавейки каждым из этих способов имеет свои особенности, которые нуждаются в отдельном рассмотрении. Начнём с наиболее распространённого способа, предполагающего использование для сварки полуавтомата с одновременным созданием специальных газовых сред.

Полуавтоматом в защитной среде

Способ сваривания нержавейки полуавтоматом регламентирован действующими нормативами, которые определяют следующий состав оборудования и расходных материалов:

  • сам сварочный полуавтомат, обеспечивающий требуемый режим обработки;
  • специальная присадочная проволока (порошкового типа или сплошного сечения);
  • инертный газ.

Проволока для полуавтоматического сваривания нержавейки должна соответствовать категории расходного материала, прошедшего термическую обработку или быть холоднотянутой. Она может выпускаться в виде изделий, имеющих повышенный (П) или обычный класс точности. Класс (П) традиционно применяется с целью улучшения качества «чернового» шва.

Поскольку известные сплавы нержавейки различаются по своему химическому составу, то и проволока для сварки должна выбираться с учётом этих отличий. В данном случае вполне подойдёт расходный материал, рассчитанный на выбранное оборудование (полуавтомат).

Проволока бывает порошковой или в сплошном исполнении; причём последний вариант применяется при работе в газовой защитной среде. Благодаря подаче газа в зону сварки воздух в неё практически не попадает, что повышает качество полученного шва.

При порошковом способе организации сварки присадочный материал уже содержит флюс и газ, необходимые для нормального протекания процесса.

Обратите внимание: в рядовых условиях, как правило, используется проволока диаметром 0,6 и 0,8 мм.

В процессе сварки с использованием аргона необходимо внимательно отслеживать текущую температуру свариваемого металла и припоя, силу тока и его полярность, а также зазор между заготовками.

ТИГ технология

Дуговая сварка по TIG технологии также проводится с применением полуавтомата. Для нее применяют неплавящиеся вольфрамовые электроды, на которые может подаваться как постоянный, так и переменный ток.

Читайте также:  Как заделать днище авто без сварки

Основной инструментальной составляющей при сварке аргоном является газовая горелка, на которой фиксируется вольфрамовый стержень и подающее газ сопло. Используемый вместо проволоки припой подносится к зоне формирования дуги вручную; при этом как его подачу, так и перемещение газовой горелки контролирует только сварщик-оператор.

В отличие от других видов сварки нержавейки порядок формирования шва этим методом исключает какие-либо поперечные движения. То есть припой вместе с горелкой перемещаются только вдоль осевой линии шва.

Инвертором

Сваривание нержавейки в бытовых условиях может быть организовано путём использования электронного инвертора, обеспечивающего поддержание качественной сварочной дуги.

Перед началом работ стыки изделий из нержавейки тщательно зачищаются с помощью металлической щётки. В случае необходимости производится подготовительная разделка фасок, проводимая в соответствии с типом соединения и толщиной самих изделий. С порядком выбора указанных параметров можно ознакомиться в специальной таблице.

При сварке инвертором в домашних условиях необходимо контролировать температуру заготовок в месте образования шва, которая не должна превышать 150-ти градусов. Во-вторых, нужно выбрать режим формирования соединения с использованием малых токов и высокой скоростью, исключающей какие-либо колебания небольшой по размеру дуги.

Ещё одно условие качественной сварки – обязательное использование подложек, обеспечивающих эффективный отвод тепла от свариваемых заготовок. Изделия из нержавейки, имеющие достаточно большую толщину, перед сваркой должны предварительно разделываться.

Для проведения мероприятий этого класса потребуются электроды, предназначенные специально для нержавейки. Сама сварка выполняется «на короткой дуге» в отсутствии ненужных поперечных колебаний. Также отметим, что для электродов диаметром 3 миллиметра ток на инверторе выставляется в пределах 80-ти Ампер.

По завершении сварочных работ швы окончательно зачищают металлической щёткой, а затем обрабатывают особой антикоррозийной пастой. По истечении некоторого времени, остатки этого состава смывают чистой проточной водой.

Холодный метод

Технология холодной сварки нержавейки не предусматривает плавления материала в рабочей зоне, поскольку процесс спайки отдельных частей в этом случае происходит на молекулярном уровне. В отличие от рассмотренных ранее методов, эта технология не нуждается в сложном оборудовании, а реализуется с помощью двухкомпонентного клеевого состава с присадками.

Клеевой состав выпускают в виде специальных трубочек, от которых непосредственно перед применением отрезают небольшой фрагмент, а затем разогревают и тщательно разминают прямо в руках. После этого ремонтную «заплату» наносят на очищенное от различных загрязнений и обезжиренное место повреждения (отверстие, трещину) или на участок склейки.

Холодная сварка в домашних условиях применяется обычно при необходимости ремонта различных емкостей или труб из нержавеющей стали и имеет определённые недостатки.

Прежде всего – это временность её применения, поскольку холодная сварка используется лишь как средство экстренного устранения неисправности или дефекта. Кроме того, она не может применяться при работе с разнородными металлами и не подходит для качественного и долгосрочного соединения двух заготовок из нержавейки.

С другими металлами

При необходимости сопряжения нержавейки с различными инородными структурами обязательно учитываются особенности каждого из этих материалов, а также подбираются соответствующие режимы и тип электродов.

Сварка разнородных сталей (нержавейки с алюминием или чёрными металлами, например) приводит к эффекту, в результате которого в зоне плавления присутствуют сразу два металла. Причём свойства этих компонентов передаются сварному шву неравномерно, так что в случае выгорания одного из них соединение получается недостаточно надёжным.

При сварке алюминия и нержавейки, как правило, применяют известный метод, предусматривающий использование неплавящихся электродов в среде аргона. Такое сваривание реализуется с помощью специальной горелки с закреплённым на ней рабочим стержнем из вольфрама и с подаваемым в зону горения защитным газом.

Этот вид сварочных операций относится к категории наиболее сложных и ответственных мероприятий и нуждается в самом современном оборудовании и высоком профессионализме сварщика.

При необходимости приваривания нержавейки к чёрному металлу (стали и её сплавам) также следует воспользоваться вольфрамовыми неплавящимися электродами и работать в защитной газовой среде (аргоне).

Ко всему сказанному следует добавить, что к перечню способов соединения нержавейки при желании можно добавить холодное сплавление под большим давлением и контактную сварку.

Сварка нержавейки в домашней мастерской — 3 простых и доступных способа

Для получения качественного сварного шва нужно предварительно потренироваться на ненужных обрезках нержавейки.

Не знаете, как сварить изделия из нержавеющей стали? На самом деле, сварка нержавейки в домашних условиях — это не такая сложная задача. Я опишу несколько способов сварки и расскажу, как это можно сделать своими руками у себя в гараже или в домашней мастерской.

Почему нержавейка плохо варится

Нержавеющая сталь — это сплав обычного черного железа с добавлением углерода и комплексных легирующих добавок (хром, никель, молибден, титан, марганец и пр.). Именно эти добавки придают металлу хорошую коррозионную стойкость и высокую механическую прочность.

За счет введения легирующих добавок меняются и физические свойства нержавеющей стали, поэтому технология ее сваривания имеет свои особенности:

  1. Низкая теплопроводность:
  • У нержавеющих сталей теплопроводность значительно ниже, чем у низкоуглеродистых металлов, поэтому теплота из сварочной зоны отводится хуже;
  • Чтобы исключить прогорание стенок, изделия из нержавейки нужно варить с меньшим током (на 15-25% меньше чем для черного металла).
  1. Усадка металла:
  • Нержавеющая сталь имеет более высокий коэффициент температурного линейного расширения, поэтому может давать усадку и сильно деформироваться после остывания;
  • Чтобы уменьшить температурную деформацию, между свариваемыми изделиями надо оставлять достаточные допуски и зазоры;
  • Для этого же варить нержавейку нужно не сплошным швом, а короткими частыми точечными прихватками.

На схеме показан порядок нанесения точечных прихваток на сварной шов.

  1. Высокое сопротивление:
  • Электрическое сопротивление легированных сталей существенно выше, чем у черных металлов. Это приводит к увеличению температуры в сварочной зоне и выгоранию электродов;
  • Поэтому для таких работ используются электроды из вольфрама или хромоникелевой стали, а их длина должна быть не более 350 мм;
  1. Температурная эрозия:
  • При очень высоких температурах, в среде кислорода воздуха легирующие добавки могут выгорать из сплава;
  • Из-за этого антикоррозионные свойства нержавеющей стали ухудшаются, а сварной шов со временем начинает ржаветь;
  • Для защиты легирующих компонентов нужно ограничить поступление насыщенного кислородом воздуха в зону расплавленного металла;

Во время работы обязательно использовать защитную маску, иначе можно получить ожог сетчатки глаз.

Чтобы уменьшить выгорание легирующих добавок, сварной шов после схватывания надо как можно быстрее охладить. Ели позволяют размеры, готовое изделие можно сразу же опустить в ведро или чан с водой.

Способы сваривания нержавейки

Для герметичного и прочного соединения изделий из нержавеющей стали можно использовать несколько доступных способов:

  1. Сварка вольфрамовым электродом:
  • В данном случае электрод служит только для зажигания дуги;
  • Во время работы в зону расплавленного металла подается инертный газ (аргон) и присадка из нержавеющей проволоки;
  • В процессе аргонно-дуговой сварки основной металл не перегревается, поэтому сварной шов получается прочным и качественным;
  • Единственный недостаток такого способа — высокая цена аргонно-дугового аппарата.
  1. Сварка покрытыми электродами:
  • Для работы можно использовать обычный электродуговой сварочный аппарат, желательно инверторного типа;
  • От высокой температуры электрической дуги электрод расплавляется и заполняет сварной шов;
  • Покрытие электрода также плавится, но остается сверху и защищает металл от выгорания и окисления на воздухе;
  • Сварка нержавеющих труб электродом применяется только для массивных толстостенных изделий.
  1. Сваривание полуавтоматом:
  • Для работы используется обычный сварочный полуавтомат;
  • В него устанавливается катушка с проволокой из нержавейки, а к горелке вместо углекислотного баллона подключается баллон с аргоном.

Схема переоборудования полуавтомата под сварку нержавейки.

Для соединения или ремонта небольших тонкостенных изделий из нержавеющей стали, вместо сварки можно использовать пайку латунью или оловянно-свинцовым припоем.

Как сварить нержавейку

В таблице показаны сравнительные характеристики некоторых способов сваривания нержавейки.

Подготовка сварочного оборудования

Чтобы сварить изделия из нержавейки своими руками, понадобится небольшая слесарная мастерская и один из наборов сварочного оборудования:

ИллюстрацияОборудование для сварки
Аргонно-дуговая сварка:

  1. Аппарат для аргонно-дуговой сварки (на фото);
  2. Сменные вольфрамовые электроды;
  3. Присадочная нержавеющая проволока;
  4. Баллон с аргоном.
Сваривание электродами:

  1. Инверторный сварочный аппарат;
  2. Электроды из нержавейки с защитным покрытием.
Полуавтоматическая сварка:

  1. Сварочный полуавтомат;
  2. Тонкая нержавеющая проволока в катушках;
  3. Баллон с аргоном.
Вспомогательные инструменты и оборудование:

  1. Металлический сварочный верстак;
  2. Большие слесарные тиски;
  3. Мощные зажимы или струбцины;
  4. Средний молоток;
  5. Металлическая щетка;
  6. Плоскогубцы и бокорезы;
  7. Плоские и фигурные отвертки;
  8. Рулетка и металлический угольник;
  9. Защитная маска, кожаные перчатки и плотный закрытый костюм.

Способ 1: дуговая сварка вольфрамовыми электродами

ИллюстрацияОписание работ
Подготовка аппарата:
  1. Нержавейку лучше варить переменным или постоянным током прямой полярности;
  2. Для этого кабель от разъема со знаком «плюс» надо подключить к массе изделия;
  3. Кабель от «минусового» разъема подключить к держателю электрода;
  4. В состав присадочной проволоки должно входить больше легирующих добавок, чем в основном металле.
Сварка под аргоном:

  1. Перед началом работы на горелке нажать кнопку и подержать 3-5 секунд, чтобы газ заполнил систему;
  2. Подвести вольфрамовый электрод на 3-4 мм к поверхности металла, и нажатием кнопки зажечь дугу;
  3. Когда основной металл начнет плавиться, ввести в зону горения дуги присадочную проволоку;
  4. Плавно без колебательных движений перемещать горелку вдоль шва, постепенно заполняя его расплавленным металлом:
  5. Готовое изделие охладить на воздухе или в ведре с водой.

Чтобы уменьшить обгорание электрода, нужно подержать нажатой кнопку горелки 5-10 секунд после того как погаснет дуга.

Способ 2: дуговая сварка электродами с покрытием

ИллюстрацияОписание работ
Подготовка электродов:
  1. Для ручной дуговой сварки нержавейки лучше всего подходят электроды марки ОЗЛ-8, ЦЛ-11или НИАТ-1;
  2. Диаметр надо подбирать в зависимости от толщины свариваемых стенок, но не более 4-5 мм;
  3. Они должны быть абсолютно сухими, поэтому непосредственно перед использованием их лучше просушить в электрической печи.
Сварка нержавеющей стали электродами:

  1. Нержавейку варить лучше постоянным током прямой полярности;
  2. Плюсовой провод от аппарата подключить к изделию, а минусовой провод — к держателю электрода;
  3. Силу тока вначале установить минимальную, а затем при необходимости плавно увеличивать;
  4. Чтобы не прожечь металл, надо варить короткой дугой небольшими точечными прихватками;
  5. Обваренное изделие быстро охладить в ведре с водой;
  6. После остывания сварной шов оббить небольшим молотком для удаления окалины и шлака.

Способ 3: полуавтоматическая сварка в среде аргона

ИллюстрацияОписание работ
Подготовка полуавтомата:
  1. В подающий механизм сварочного полуавтомата установить катушку с нержавеющей проволокой;
  2. Нажать кнопку запуска и дождаться пока конец проволоки появится из сопла горелки;
  3. К газовому штуцеру присоединить через редуктор баллон с аргоном.
Сварка нержавейки полуавтоматом:

  1. Обкусить бокорезами выступающий конец проволоки;
  2. На полуавтомате установить небольшую скорость подачи и минимальную силу тока;
  3. Сопло горелки приложить к свариваемым деталям под углом примерно 45°;
  4. Нажать кнопку на горелке и дождаться появления дуги;
  5. Горелку плавно перемещать вдоль шва колебательно-вращательными движениями.

После сварки полуавтоматом не образуется шлак, поэтому оббивать его не требуется.

Заключение

Вы сами смогли убедиться, что сварка нержавейки доступна любому домашнему мастеру, даже без использования специального оборудования. Если у вас остались вопросы, оставляйте их в комментариях, и не забудьте посмотреть видео в этой статье.

Как паять нержавейку и технология пайки твердым припоем

Пайка нержавейки – это довольно трудоемкий процесс, но вместе с тем больших сложностей здесь нет. Сплавы, содержащие до 25 % никеля и хрома, сплавляются друг с другом довольно просто. Более того, эти сплавы могут создавать прочные соединения с остальными металлами, исключение составляют только магниевые и алюминиевые сплавы.

Но нужно обратить внимание на то, что некоторые никелированные сплавы при нагреве до температуры 500-700 градусов. Могут образовывать карбиды, их уровень выделения зависит от продолжительности пайки, поэтому время процедуры нужно сокращать.

Образующиеся карбиды значительно снижают коррозийную устойчивость нержавеющей стали. Для того чтобы минимизировать выделение карбидов добавляют титан или по завершении пайки проводят дополнительную термообработку. Под действием раскаленного припоя (тиноля) наклепанный нержавеющий материал может растрескиваться, поэтому пайка происходит после отжига, без использования нагрузок во время пайки.

Выбор припоя для нержавейки полностью зависит от таких характеристик: состава стали, условий пайки. Нужно заметить, что изделия, которые сделаны в коррозийных условиях, нужно паять с помощью серебряных тинолей, где в составе находится в небольшом количестве никель. Медь, серебряно марганцовые, а также хромоникелевые припои используются во время печной пайки в сухих условиях.

В роли флюса для обработки нержавейки сегодня чаще всего используют буру. Она наносится на соединение в форме порошка или пасты. Когда бура расплавляется, остальной металл постепенно нагревается до образования ярко-красного каления (850 градусов). При достижении этой температуры, в соединение вводится припой.

Удаление прилипшего к нержавеющей поверхности материала по завершении пайки делают с помощью промывки спаянного изделия в воде, или с помощью песочной обдувки. Соляная или азотная кислота, которые можно использовать при чистке, очень нежелательны на этом этапе работы с нержавеющей сталью, так как они вместе с припоем разъедают основной металл.

Пайка нержавейки в домашних условиях

Пожалуй, все знают, что домашний мастер постоянно сталкивается с бытовыми сложностями, которые ему необходимо устранять самостоятельно. Но нередко случается и так, что нужно сделать работу, связанную с обработкой нержавеющей стали своими руками. Поэтому для этого потребуются определенные навыки, умения и знания. Также нужно будет обзавестись некоторыми материалами и инструментами. Вот перечень всего необходимого:

  • Паяльная кислота;
  • Электропаяльник на 100 Ватт;
  • Оловянный припой для соединения металлов;
  • Напильник или наждачная бумага;
  • Трубка;
  • Металлический трос.

Теперь, когда с инструментом для пайки определились, нужно узнать этапы выполнения действий:

  • Для обработки нержавейки, нужно изначально позаботиться о наличии флюса и электропаяльника мощностью 100 Ватт. Нужно знать, что мощней выбирать паяльник для обработки нержавеющей стали нет смысла. Флюсом служит обычная паяльная кислота. Также не забывайте про то, чтобы под рукой всегда был оловянно-свинцовый припой.
  • Когда все необходимые инструменты и материалы готовы для пайки, можно начинать работу. Сперва необходимо зачистить место соединения нержавеющей стали: выполнить это можно при помощи наждачки или напильника. По завершении очистки рабочих участков необходимо нанести паяльную кислоту с последующей обработкой. Если обработка не получается (припой не прилипает к поверхности нержавейки), то нужно повторно произвести манипуляции с паяльной кислотой тщательно разогретую поверхность, затем выполнить обработку заново.
  • В случае, когда вы сделали вторую попытку, и она не завершилась успехом, и припой опять отстает, то рабочую поверхность нержавейки требуется почистить специальной щеткой, которую можно сделать своими: потребуется кусок трубы сечением 5 мм, куда разместите тонкие жилы, вытянутые из металлического троса. Теперь, нанесите на место пайки кислоту, а после подведите одновременно сюда щетку и паяльник. Затем начните работать двумя инструментами. Нужно отметить, что этот процесс очень хорошо помогает при удалении оксидной пленки с поверхности нержавейки.
  • Когда детали получилось отлудить, начинайте пайку нержавеющей стали, используя в работе паяльник и флюс.

Пайка с помощью газовой горелки

Детали нагревают с помощью газовой горелки или облуженного наконечника паяльника. Во время работы с горелкой необходимо следить, чтобы в пламени находилось не сильно много кислорода, потому что это заставляет окисляться нержавейку. Это можно определить по цвету огня (он должен быть синим), если цвет бледный и огонь слабый, то это указывает на переизбыток кислорода. Чтобы прогреть соединение, горелку нужно плавно перемещать.

Касаясь металла периодически припоем, определяют, качество достигнутой температуры. Нагревание является достаточным, когда припой расплавляется не от пламени горелки, а от касания к металлу.

Затем припой тут же накладывается в ту часть, где нужно сделать стык, при этом детали продолжают нагревать, чтобы припой, плавясь, потихоньку заполнил собой полностью стык. В случае, когда на каком-то участке жидкого припоя не хватает, его нагревают сильнее, чем другие места, и припой сам стекает в него. Явным признаком качественной пайки считается вытекание из соединения излишка припоя.

Работа с твердыми припоями

Пайка нержавейки отлично происходит с помощью текучего, жидкого, флюсованного припоя с пониженной температурой плавления и высокими капиллярными характеристиками. Этот припой довольно эластичен, имеет великолепные раскислительные показатели, которые очень полезны при работе с нержавеющей сталью.

Также сможет справиться с латунью, медью и некоторыми иными материалами. Пайка такими твердыми припоями очень хорошо подходит для нержавейки. Нержавеющая сталь не содержит в себе кадмия, а процентное количество серебра здесь составляет 30 %. Обработка материала твердыми припоями дает хорошие результаты, давая возможность получить долговечное и качественное крепление металлов.

Припой HTS528 сможет справиться с медью, латунью, никелем, бронзой, нержавейкой, а также иными металлами. Наряду с остальными твердыми припоями сегодня, этот тиноль является наиболее востребованным. Выглядит припой, как пруток, обработанный красным флюсом. Размер прутка около 45 см., а масса 20 гр. Температура плавления составляет 760 градусов.

Как выбрать флюс для пайки

Небольшие элементы паяют регулируемыми бензо-воздушными горелками (этот метод приспособлен больше для ювелирных изделий). Более крупные части лучше всего паять ацетиленом. Это же касается и при выборе флюса для нержавеющей стали, так как данный металл очень требователен к флюсу. Флюс для нержавейки состоит из 10 % фтористого кальция, 20 % борной кислоты, 70 % буры.

Для небольших деталей из нержавейки можете приготовить состав флюса, который в себя включает 50/50% борной кислоты и буры. Этот флюс нужно развести в воде, затем нанести на деталь, когда он засохнет, то припой будет отлично прилипать к поверхности металла.

То есть, участок пайки не протравливается, а лишь зачищается при помощи наждачки. Медь плохо растекается по поверхности стали, поэтому лучше использовать латунь Л 63. Для более качественной пайки можно также использовать серебро и латунь, изготовив из них припой.

Рекомендации профессионалов

Есть много людей, которые, так сказать, в работе с пайкой «собаку съели». И они делятся личным опытом, полученным на практике, давая полезные рекомендации:

  • Паяльник лучше всего выбирать с необгораемым жалом.
  • Электрический паяльник нужен мощностью 60-100 Ватт. Самый оптимальный паяльник 100 Ватт. Менее мощный паяльник не сможет прогреть металл.
  • Ортофосфорная кислота лучше всего служит в роли флюса.
  • В качестве пропоя желательно применять оловянно-свинцовые прутки. Также можно использовать олово в чистом виде. Нужно сказать, что оловом лучше паять предметы посуды, так как чистое олово в себе не содержит свинца.
  • При работе с пайкой необходимо использовать средства индивидуальные защиты.
  • Пайка обязана происходить в хорошо проветриваемом и открытом помещении.

Основные ошибки во время пайки

Если во время подготовки, выбора материалов или в процессе пайки сделана ошибка, то припой может не растекаться по поверхности и не скреплять детали. Бывает так, что детали перед пайкой были недостаточно качественно зачищены или плохо разогрелись. Зачастую это происходит с изделиями большого размера. Наконечник паяльника после любого сеанса необходимо хорошо очищать, а чтобы была возможность ювелирных работ, его жало время от времени необходимо затачивать.

Чтобы получить качественное соединение, не стоит паять нержавеющую сталь чистым свинцом либо использовать канифоль. Если припой из олова, то работать с ним бывает довольно сложно из-за его слабой консистенции. Если олово не плавится больше чем до состояния теплого пластилина, то, вероятней всего, держать соединение оно не будет, постоянно ломаясь и крошась. Оптимальное состояние олова для крепления – если оно похоже на жидкость.

Качественный припой, который уложен по всем правилам, можно лишь поцарапать, но не отделить от участка спаивания нержавеющей стали. Чтобы не испортить соединение в дальнейшем, после пайки изделию необходимо дать время остыть в состоянии покоя. Когда стык остыл, его чистят от флюса и припоя, которые остались по краям, и затем тщательно промывают с мылом.

Сварка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа

Нержавеющая сталь активно используется в различных сферах промышленности и в домашних условиях. Для устранения поломок в изделиях, которые делаются из нее, а также для соединения при монтаже используют сварку. С данным металлом этот процесс оказывается не таким уж простым, так как из-за большого количества легирующих элементов его поведение в расплавленном состоянии не позволяет удобно создавать швы. Сварка нержавейки полуавтоматом в среде защитного газа может позволить помочь избежать многих сложностей и снизит вероятность образования дефектов.

При использовании сварки обязательно нужно применять электроды с покрытием или обеспечивать защиту при помощи газов. Нержавейка может свариваться как между собой, так и с другими металлами, но во втором случае все становится намного сложнее, так как у металла достаточно низкая температура плавления и это требует снижения мощности аппарата, в сравнение со стандартными режимами. Тогда как для остальных случаев таких показателей может не хватать для нормальной работы. Здесь требуются особые умения и большой опыт, чтобы результат стал действительно качественным.

Сварочный полуавтомат

Сварка нержавеющей стали полуавтоматом происходит неспроста. Ведь он является электромеханическим прибором, который может выполнять сварочные процедуры практически с любыми металлами, даже трудно свариваемыми. Главной его особенностью является то, что электрод подается механическим устройством самостоятельно, без участия человека. Сварщик устанавливает скорость подачи, согласно требуемому режиму, и тогда все проходит с повышенной легкостью. Это не только облегчает сам процесс, но и делает его быстрее.

Схема сварочного полуавтомата

Существует несколько разновидностей этой техники. Основная классификация строится по типу защиты сварной ванны от негативного воздействия кислорода. К основным типам относятся следующие:

  • Полуавтомат, предназначенный для работы с порошковой проволокой;
  • Аппарат для сваривания в среде защитных газов, как активных, так и инертных;
  • Техника для сварки под слоем флюса.

Порошковая, или как ее еще называют, флюсованная проволока стоит достаточно дорого, поэтому, данный способ не является слишком распространенным. Намного более практичными и рациональными являются те аппараты, которые предназначены для работы со средой защитных газов. Самыми доступными по стоимости являются полуавтоматы, которые предназначены для сварки под слоем флюса. Но доступность, в данном случае, является единственным преимуществом, так как качество соединения при этом заметно страдает.

Сварочная порошковая (флюсованная) проволока

«Важно! При выборе нужно обращать внимание не только на тип, но и на регулируемость настроек, так как при работе с нержавейкой параметры должны иметь плавный переход.»

Свойства нержавейки

Чтобы сварка нержавейки в углекислом газе прошла максимально качественно, следует разобраться с основными свойствами этого металла, чтобы правильно подобрать все. Свойства материала регламентируются согласно ГОСТ 5632-72. К основным свойствам относятся:

  • Теплопроводность. Если сравнивать со сталями, у которых содержание углерода намного ниже, то здесь этот параметр уступает, примерно, в два раза. Чтобы сделать сварочный процесс более удобным, необходимо снизить силу тока на пятую часть от номинальной, что понизит текучесть нержавеющей стали в сварочной ванне.
  • Коэффициент линейного расширения. Как правило, он заметно выше, чем у других металлов. Проблема состоит в том, что у нержавейки тепловое расширение происходит неравномерно. По этой причине может образоваться деформация. Во избежание такого дефекта нужно оставлять небольшой зазор между свариваемыми деталями.
  • Устойчивость состава. Легированные стали могут терять свои легирующие элементы при высокой температурной обработке, которой и является сваривание. В данном случае на местах сваривания может со временем образовываться ржавчина. Чтобы этого не случилось, нужно быстро охлаждать места обработки.

Какой газ нужен для сварки нержавейки

Сварка нержавейки полуавтоматом без газа не рекомендуется специалистами, поэтому, желательно подобрать правильный газ для работы. Лучше всего шов образуется, когда защитные газы ограждают ванну от воздействия посторонних факторов.

Шов сварки нержавейки полуавтоматом

Основной проблемой является кислород, но сами газы помогают не только в защите, но и способствуют лучшему сгоранию проволоки. В качестве основных, можно выделить два состава газовых смесей:

  • Углекислота и аргон. Такие варианты рекомендуются при использовании сварки в промышленных работах. Благодаря им обеспечивается хорошая растекаемость нержавейки по канаве сварочного шва, а также создается достойная защита от кислорода. В данном составе имеется всего 2% углекислоты и 98% аргона.
  • Иногда рекомендуют заменить углекислоту и поставить вместо нее чистый водород, при сохранении практически того же соотношения. Данная смесь пригодится в тех случаях, когда требуется увеличить смешиваемость на концах шва, который подвергается обработке.

Когда происходит использование полуавтоматического сварочного аппарата, который работает с нержавеющей сталью, то в нем можно использовать специальную нержавеющую сварочную проволоку, что позволяет улучшить внешний вид после проведения работ, а также повысить качество неразъемного соединения.»

Технология сварки нержавейки

Сварка стали 07ХН28МДТ полуавтоматом в среде аргона позволяет обеспечить им наиболее оптимальные условия, которые будут способствовать получения качественного шва. Это же способствует минимальному разбрызгиванию жидкого раскаленного металла. Существует несколько таких основных технологий. Ниже приведены основные из них:

  • Использование короткой дуги предполагает применение полуавтоматической сварки, которая должна происходить с металлом относительно небольшой толщины. Такой способ снижает вероятность прожигания материала, что актуально при сваривании тонких листов стали.
  • Струйный перенос. В данном случае рекомендовано использовать порошковую проволоку с флюсом. Иногда для этого можно и не использовать защитный газ, если то позволяют особенности технологии.
  • Импульсный метод. Это самый точный и экономный метод среди всех, из которых возможна сварка нержавейки в среде углекислого газа. Точность и эффективность получается благодаря полному контролю за происходящей ситуацией. Также уменьшается расход проволоки.

Вне зависимости от того, какой именно метод будет выбран, основными процедурами во время сварки являются:

  • Зачистка поверхности материала до блеска;
  • Обезжиривание поверхности растворителем;
  • Обрабатываются торцы, так чтобы между ними оставалось пространство;
  • Затем следует выставить оборудование на требуемый режим;
  • Материал подогревается до изменения цвета металла;
  • Начинается непосредственная сварка;
  • После завершения шва его следует остудить.

Сварка нержавейки в защитной среде из других газов

Сварка нержавейки ацетиленом также может применяться, как более доступный и дешевый аналог аргона. Но проблема состоит в том, что даже если следовать все тем же технологиям, качества самого газа будут уступать аргоновым смесям. К тому же ацетилен является достаточно опасным газом, так как большинство несчастных случаев случается именно с его участием. При использовании иных газов, принцип действий сварщика остается практически тем же, только меняются режимы, в зависимости от свойств газа. Поэтому, для каждого отдельного случая нужно выбирать свои параметры.

Как снять напряжения

Во время сварки в металле могут вызываться напряжения. Когда происходит сварка нержавейки полуавтоматом в аргоне, это также проявляется, тем более что сама нержавеющая сталь оказывается сильно подверженной различного рода дефектам при сварке. Из-за напряжений могут возникнуть трещины, а также большие разрывы. Чтобы этого не случилось, напряжения следует предварительно снимать. Это возможно сделать благодаря температурной обработке. Самым простым и надежным способом является подогрев. Путем подогревания области, где будет проходить сварка, до 250-300 градусов Цельсия. Это поможет избавиться о вероятности образования дефектов и повысит качество конструкции.

Выпрямление деформаций

Механическая правка предполагает использование винтовых прессов, домкратов, молотов и прочих устройств. Они создают статическую или ударную нагрузку на выгиб изделия, что приводит деформированную часть в норму. Это весьма трудоемкий процесс и неправильный подход к его проведению может нанести еще больший вред, так как порой образуются трещины и разрывы. Для тонкослойных изделий используют прокат, который дает гарантированный результат. Применяется также термический метод, для которого используется местный подогрев отдельных частей.

Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона и углекислым газом

Употребляемое в разговорной речи слово «нержавейка» представляет собой низкоуглеродистую сталь с добавлением хрома. В результате взаимодействия с кислородом хром создает защитную оксидную пленку, которая противодействует ржавлению металла.

Если в составе металлического сплава находится от 12% хрома, то он уже относится к категории нержавеющих и обладает устойчивостью к коррозии. В то же время работа с этим материалом требует определенной подготовки металла перед проведением сварочных работ. На качество сварочных работ влияет выбор рабочего сварочного режима и правильный подбор расходных материалов.

Поверхностный антикоррозийный слой металла обладает устойчивостью к восстановлению. В составе современных антикоррозийных сплавов могут присутствовать в незначительных количествах: углерод, титан, никель, молибден, ниобий. Все эти элементы также повышают стойкость к коррозии и улучшают качество стали.

В зависимости от микроструктуры нержавеющая сталь может иметь различные свойства и применяться в разной среде:

  1. Сталь с содержанием хрома и никеля относится к классу аустенитной. Ее отличают высокие показатели устойчивости к ржавлению, пластичностью, прочностью и немагнитностью.
  2. Сплав с содержанием хрома и железа называется ферритным. Он устойчив к термической закалке и может использоваться в агрессивной среде.
  3. Сплав с содержанием углерода и хрома называется мартенситным и используется в слабоагрессивной среде. Объясняется такое применение высокой твердостью и одновременно хрупкостью сплава.

Свойства нержавеющего сплава

Начинающему сварщику рекомендуется учитывать некоторые свойства химического состава стального сплава, чтобы выполнить работу качественно. Среди основных параметров обычно выделяют:

  1. Низкую теплопроводность. Теплопроводность нержавеющей стали ниже в два раза по сравнению с другими металлами. В процессе сварочных работ металл может расплавиться больше, чем это необходимо. Устойчивость к коррозии в результате этого снизится. Для устранения негативных последствий мастера уменьшают силу тока на 20% и дополнительно охлаждают шов.
  2. Минимальный уровень температуры плавления. Для сохранности устойчивости к ржавлению в процессе работ сохраняют оптимальный режим температуры.
  3. Межкристаллитную коррозию. Является результатом образования карбидного соединения хрома и железа. Растекание, приводящее к коррозии металла, происходит при повышении температуры более 500 градусов. Для устранения нежелательных эффектов применяются различные способы охлаждения свариваемых конструкций.
  4. Высокий уровень линейного расширения стали. Литейная усадка стали происходит благодаря высоким температурам. Превышение температурного режима может привести к деформации металла и появлению между свариваемыми деталями трещин. С этой целью при работе с нержавейкой рекомендуется оставлять небольшие зазоры на расширение.
  5. Высокий показатель электрического сопротивления. Этот показатель может послужить причиной нагрева электродов из стали высоколегированного типа. Для предупреждения высокого нагревания длина электродов из никеля и хрома не превышает 350 мм.

Сварка полуавтоматом

При использовании различных способов сваривания нержавеющей стали можно получить различные по качеству результаты. Для сварки в безгазовой среде применяют порошковую проволоку. Этот метод обеспечивает получение ровного и красивого шва. Но такой шов в процессе эксплуатации изделия может поржаветь.

Для предотвращения таких последствий и получения качественного результата сварщики используют полуавтомат с применением стальной проволоки и углекислоты. Идеальным является состав газа из 2% углекислоты и 98% аргона. Для снижения стоимости производимых работ пропорции газа меняют в соотношении 30% углекислоты и 70% аргона.

Применение полуавтомата позволяет подавать проволоку в сварочную область механизированным путем. Полуавтомат позволяет охлаждать горелку, осуществлять высококачественные соединения в аргоновой среде, регулировать скорость подачи присадочной проволоки и производить сварку в труднодоступных местах.

Перед осуществлением сварочных работ поверхность свариваемых деталей подготавливают:

  1. Зачищают поверхность с помощью металлической щетки и обезжиривают при помощи специальных средств: уайт-спирита, ацетона или авиационного бензина.
  2. Прогревают свариваемые детали до 100 градусов, чтобы сварочная зона просохла и не имела влаги.

Самой надежной и результативной является сварка с применением аргона и углекислоты. Такой метод сварки металла позволяет сохранить все свойства стали. В процессе сварки проволока из никелевого сплава сгорает интенсивнее, что улучшает показатели сварки.

При использовании обычной проволоки показатели могут быть хуже. Методы современной сварки нержавеющих металлов:

  1. Тонколистовые металлы соединяют методом короткой дуги.
  2. Толстолистовые металлы соединяют методом струйного переноса.
  3. Экономия ресурсов высокой производительности осуществляется методом сварки импульсного характера. Этот метод позволяет подавать проволоку короткими импульсами.

В среде аргона

Полуавтоматическая сварка в среде аргона позволяет увеличить производительность. Технология такой сварки позволяет осуществлять не только сваривание толстых металлов, но и получать надежные высококачественные соединения, привлекательные по внешнему виду.

В состав сварочной проволоки должен быть включен никель для повышения качества производимых работ. Для сваривания толстостенных металлов применяют смесь аргона и углекислого газа.

Сварщику следует помнить, что изделия в процессе работы могут деформироваться из-за длительного нагрева. Решить эту проблему можно простукиванием и прогревом деталей. С этой целью можно применять бытовую газовую горелку.

В среде углекислого газа

При проведении сварочных работ в среде углекислого газа полуавтоматом должны выполняться следующие требования:

  1. Применение обратной полярности.
  2. Выдержка угла наклона электрода. Тонкие металлы можно проваривать наклоном проволоки вперед. Этот метод делает шов шире, а глубину провара меньше.
  3. Величина вылета проволоки не должна превышать 12 мм.
  4. Обеспечение контроля за расходом газа. Слишком маленький или очень большой расход газа может отрицательно сказаться на итоговом результате.
  5. Применение осушителя. В процессе сварки металла при высоких температурах из баллонов с газовой смесью выделяется вода, которая при взаимодействии с углекислотой снижает прочность шва. Медный купорос, применяемый в качестве осушителя, позволяет сохранить качество сварного шва.
  6. Не следует начинать и заканчивать сварку по краю детали. Это может привести к появлению водородных трещин. Рекомендуется отступать от края изделия не менее 5 см.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector