Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Можно ли варить нержавейку инвертором

Сварка нержавейки инвертором

Принято относить нержавеющую сталь к классу высоколегированных сталей. Большую часть её составляет хром, остальная доля приходится на титан, молибден, никель и тд. Все добавочные элементы, как правило, делают нержавейку более устойчивой к коррозии.

Сварить нержавейку инвертором задача не из лёгких. Перед началом работы следует узнать основные характеристики и свойства этого металла, а именно:

Теплопроводность. У нержавеющей стали теплопроводность вдвое ниже, чем у низкоуглеродистых металлов, поэтому сварка проводится только при пониженном напряжении.

Высокий коэффициент линейного расширения у нержавейки может привести к деформации изделия. Этот показатель нужно учитывать при сварке толстых деталей и создания определённого зазора между деталями.

Межкристаллическая коррозия. Это результат преобладания хрома в некоторых видах стали, такой металл больше подвержен коррозии. При сварке такого рода нержавейки.

Края металлических зерен покрываются карбидом железа и хрома, из-за чего структура металла начинает повреждаться коррозией. Во избежание подобного явления нужно быстро охладить место сварки, что позволит увеличить стойкость к коррозии.

Как следует варить нержавейку инвертором:

Первым делом следует обезжирить поверхность нержавеющей стали, для этого отлично подойдёт бензин или ацетон. Это нужно для более устойчивого горения сварочной дуги. Обработка схожа с обработкой низкоуглеродистой стали, разница лишь в том, что сварной стык должен иметь зазор способный обеспечить свободную усадку. Для работы в домашних условия вполне подойдет обычный инвертор и покрытые электроды, которые позволят получить соединения приемлемого качества. Для достижения отличного результата, придется потратиться на сварочный аппарат с режимом для сварки нержавейки. К выбору электродов необходимо подходить индивидуально в соответствии с ГОСТом и знать марку нержавеющей стали, которую собираетесь варить. Электроды крупного диаметра редко используются и необходимы лишь при сваривании толстых поверхностей.

Варить нержавейку следует на токе обратной полярности. Шов нужно проплавлять как можно меньше. В конце работы требуется охлаждение, которое позволит сохранить устойчивость металла к воздействию коррозии. Охлаждение выполняется с использованием медных прокладок.

Что касается сварки нержавейки аргоном, то этот метод применяется преимущественно для тонкой стали, где защитный газ позволяет обеспечить высокое качество шва. Как пример — сварка тонкостенных труб из нержавеющей стали.

Особое внимание нужно уделить присадочным материалам. Присадочная проволока для сварки нержавейки должна иметь более высокую степень преобладания веществ, чем в свариваемом металле. В этом случае обязательно использование неплавящихся вольфрамовых электродов.

Подводя итог: сварка нержавеющей стали — это кропотливый и ответственный процесс, требующий соответствующих навыков. Нужно добиваться герметичности и аккуратности шва, учитывая теплопроводность и избегая образования пор и раковин. Ведь именно из нержавейки делают упаковки для пищевой промышленности и фармацевтики, что, безусловно, накладывает свои требования на финишную обработку шва.

Особенности инверторной сварки нержавейки

Сварочный инвертор позволяет в выполнять достаточно сложные операции. К их числу относится и сварка нержавейки инвертором. Разберемся в нюансах.

Наличие у домашнего мастера сварочного инвертора (компактного и дружественного в применении аппарата) позволяет в бытовых условиях выполнять достаточно сложные в техническом отношении операции. К их числу относится и сварка нержавейки инвертором. Разберемся в нюансах подобного вида сварки.

Особенности инверторного аппарата

Современный сварочный инвертор

Обычные установки для сварки генерируют повышенные значения сварочного тока за счет высокой потребляемой мощности. В бытовых условиях это не только невыгодно экономически, но и опасно для обычных электрических сетей, пусковые автоматы которых, как правило, рассчитываются на токи не более 20-30 А.

Любой сварочный инвертор для сварки нержавейки предусматривает увеличение тока до требуемых значений вследствие поступательного инвертирования (преобразования) исходной вольтамперной характеристики энергоносителя. Вначале в первичную цепь инвертора поступает исходный переменный ток напряжением 220 В, который далее преобразуется в постоянный. Затем во вторичной цепи выполняется обратное преобразование, в ходе которого частота тока существенно увеличивается, а напряжение, наоборот, уменьшается. Такое преобразование происходит автоматически, по критерию стабильности горения сварочной дуги. При этом сила тока увеличивается до 150-200 А (конкретные значения определяются мощностью инвертора).

Технической особенностью инвертирования является нагрев рабочих плат, что неизбежно вследствие естественных потерь мощности. Поэтому фактический КПД любого сварочного инвертора не превышает 85-90%, а сам агрегат в процессе работы существенно нагревается. Поэтому продолжительная сварка инвертором невозможна, а каждая модель характеризуется определенным значением параметра ПВ (продолжительности включения). Для большинства моделей значение ПВ колеблется в диапазоне 35-60%, а в паспортных характеристиках всегда указывается допустимое время непрерывной работы аппарата. По тем же соображениям в конструкциях сварочных инверторов всегда предусматривается эффективная вентиляция рабочих контуров.

Таким образом, инвертор для сварки нержавеющей стали должен отличаться следующим набором опций:

  1. Наличием режима «Форсаж», который позволяет кратковременно снижать рабочее напряжение на дуге при одновременном увеличении силы сварочного тока.
  2. Значением ПВ, которое не должно быть менее 40%.
  3. Длиной соединительного кабеля — не более 5-6 м, поскольку в противном случае непроизводительные потери мощности резко увеличиваются, а сам кабель перегревается.
  4. Максимально большим диапазоном рабочих значений входного напряжений, как минимального, так и максимального: от этого будет зависеть стабильность инверторной сварки нержавейки.

Рекомендуется перед использованием/приобретением сварочного инвертора изучить инструкцию к аппарату. В частности, некоторые модели, имеющие лишь одну комбинированную электронную плату, качественно работать с нержавейкой не смогут.

Способы сварки деталей из нержавеющей стали

TIG сварка деталей из нержавеющей стали

Если не брать во внимание промышленные полуавтоматические установки, то инверторная сварка нержавейки возможна двумя способами — сваркой с применением неплавящегося вольфрамового электрода (так называемый TIG-процесс) и обычной сваркой (ММА-процесс). При этом следует вспомнить, что от обычных сталей нержавейка отличается пониженной теплопроводностью, высоким показателем теплового расширения, а также более низкой температурой своего плавления. Из этого следует, что успешная сварка нержавеющей стали любой марки возможна лишь при предварительном ее подогреве. Это правило не касается малоуглеродистых нержавеющих сталей, а также деталей с толщиной менее 25-30 мм.

Читайте так же:
Проволока для изготовления пружин

Разделка кромок, а также их зачистка от жировых и масляных пятен, выполняется так же, как и для всех остальных марок сталей. Более существенно — подобрать верный режим сварки, для чего придерживаются следующих правил:

  1. Из-за опасности поверхностного перегрева нержавеющей стали сварочный ток должен быть минимально допустимым, а скорость движения электрода по свариваемой поверхности — наибольшей. Лучше пройти то же место повторно, чем замедлять скорость перемещения электрода
  2. Для устранения перегрева свариваемых деталей из нержавейки с противоположной стороны шва подкладывают толстую алюминиевую или медную пластину. Перед повторным проходом поверхность этой пластины следует хорошо очистить.
  3. Используется только обратная полярность сварочного тока.
  4. Поскольку место сварного шва не защищено от активного окисления кислородом воздуха, то его сразу после сварки, удалив грат и шлаки, обрабатывают противокоррозионными пастами. Пасту выдерживают на поверхности не менее 30 мин, после чего смывают водой.
  5. Учитывая высокую теплопроводность нержавейки, зазор между свариваемыми деталями увеличивают до 1-2 мм.
  6. Выбор технологического режима инверторной сварки нержавейки устанавливают в зависимости от толщины сварочного электрода. Для наиболее распространенного электрода диаметром 33 мм ток устанавливают в пределах 75-90 В, при этом важно, чтобы напряжение на дуге не превышало 30 В.

Короткая дуга при сварке нержавейки в домашних условиях определяется расстоянием между электродами: оно должно составлять примерно половину диаметра электрода. Именно в этом случае может быть достигнута максимальная глубина проплавления материала при минимальной ширине шва. Одновременно достигается и улучшенная защита сварочной ванны от кислорода воздуха.

Практическая зависимость между основными составляющими вольтамперной характеристики сварочной дуги приведена в таблице.

Следует отметить, что таким образом удобно варить лишь горизонтальные стыки. Для угловых соединений сварка инвертором на короткой дуге практически возможна, если корневые швы будут располагаться внизу.

Как варить нержавейку инвертором в домашних условиях? Лучше всего предварительно попрактиковаться на тонком листе: так легче всего научиться быстрому перемещению электрода по свариваемым поверхностям и добиться нужной прямолинейности шва.

Выбираем сварочные электроды

  • При импульсной сварке с малыми ПВ уменьшается теплоотдача в поверхность детали;
  • Снижается мощность, затрачиваемая на сварку;
  • Экономно расходуется материал и снижается трудоемкость зачистки поверхности сварного шва;
  • Уменьшается протяженность и глубина термически измененной зоны, что особенно важно для сварки толстолистовых изделий.

озл-8 электроды для сварки нержавеющей стали

При отсутствии каких-либо особых требований к качеству сварного шва, при инверторной сварке по нержавейке подойдут электроды марок ОЗЛ-8 или ЦП-11. Более удобно, однако, работать с электродами марок ОК-45 или МР-3. Благодаря малому сродству с металлом нержавеющих сталей, такие электроды после использования оставляют на поверхности шлак, который после остывания охрупчивается, а затем легко отделяется от поверхности.

Как варить нержавейку инвертором? Начинающие сварщики считают, что с увеличением диаметра сварочного электрода производительность процесса увеличится. Но это верно лишь для работ с толстолистовыми заготовками. В остальных случаях рекомендуется принимать для работ электроды минимально возможного диаметра. Как показано в вышеприведенной таблице, при этом на дуге возникает наибольшее напряжение, что способствует стабильности ее горения.

При использовании инвертора также важно научиться правильно выставлять сварочный электрод по отношению к поверхности соединяемых изделий. Наилучшие условия для перемещения электрода создаются при угле наклона к дуге в пределах 75±5 0 .

Таким образом, для успешной сварки нержавейки с применением инвертора необходимо правильно выбрать марку электродов. В случае, если сварка должна быть выполнена с наилучшим качеством, лучше ориентироваться на специализированные марки. Для этого нужно (хотя бы примерно) установить марку материала соединяемых изделий. Например, для сварки жаропрочных сталей подойдут электроды ЭА-981-15 или ОЗЛ-9-1, а для сварки коррозионно стойких сталей — электроды Л38М, НЖ-11 или СЛ-28.

Как варить нержавейку?

Технически и технологически есть существенная разница между тем, как варить нержавейку и обычную сталь. Причина – около 12% хрома в составе нержавеющих сплавов. Вступая в реакцию с оксигеном, хром образует на поверхности стали тугоплавкую пленку. Она-то и не дает применять к этому виду материала обычные технологии. Безусловно, варианты есть, и о них мы расскажем дальше.

Как варить нержавейку полуавтоматическим аппаратом?

Полуавтоматы хорошо зарекомендовали себя в деле варки нержавейки. Их широко применяют в авторемонтных мастерских, частных хозяйствах, на промышленных предприятиях. Технология предусматривает два метода работы:

  1. в защитной газовой среде (30% аргона, 70% сварочной углекислоты);
  2. в защитном порошковом проводнике.

Газовая среда и порошок, которые проходят через сопло автомата, защищают место сварки от воздействия кислорода, азота, паров воды.

К преимуществам варки нержавейки полуавтоматом в газовой среде можно отнести:

  • высокую производительность;
  • малое количество дыма в процессе.

В то же время в стоимость сварки придется заложить стоимость баллонов с газом. Кроме того, сварочные работы нельзя проводить на открытом воздухе.

Читайте так же:
Обозначение солнечной батареи на схеме

Использование порошка требует уборки продуктов его горения, но зато можно заниматься сваркой на улице и не нужно следить за наличием и наполненностью баллонов. Конечно, о наличии порошка придется также заботиться заранее.

Для варки нержавейки полуавтоматом, помимо самого аппарата, потребуются:

  • баллоны с газом или порошок;
  • специальная проволока для создания швов;
  • щетка;
  • растворитель.

Важное условие успешной сварки – правильный выбор проволоки. В идеале ее уровень легирования должен превышать аналогичный показатель стали, потому что часть компонентов выгорит в процессе сварки. Хорошей считается проволока со сверхвысоким содержанием кремния и сверхнизким количеством углерода в составе.

Чтобы получить наилучшие результаты при работе полуавтоматом, следуйте ряду несложных правил:

  • Держите сопло на расстоянии 5–15 мм от поверхности под углом 5–10 0 . Это обеспечивает нужную глубину прогрева материала и аккуратный плотный шов.
  • Не уменьшайте расход газа и проволоки от рекомендованной нормы, в противном случае шов получится непрочным.
  • Тщательно зачистите металл после сварки. Дело в том, что пористый слой окиси и хромовая пленка могут ослабить прочность материала и запустить процесс коррозии.

В целом варка нержавейки полуавтоматом остается наиболее популярным, эффективным и производительным способом.

Как варить нержавеющую сталь аргоном?

Сварку с применением газа аргона используют для тонкой нержавейки. Для работы понадобятся:

  • классический сварочный комплект с инвертором;
  • баллон с аргоном;
  • осциллятор;
  • набор проводов и трубок;
  • горелка;
  • присадочный проводник.

Перед началом процесса подготавливают материал, который предполагается варить. Его торцы зачищают до металлического блеска, обезжиривают стыковочные поверхности, делают кромки, если речь идет о толщине более 4 мм. Тонкие детали варят без кромок.

Успех аргоновой сварки зависит от ряда факторов:

  • Следите, чтобы присадка не выходила за защитную зону газа, а направляющий электрод и присадочный проводник двигались строго по длине шва.
  • Во время розжига дуги нельзя прикасаться вольфрамовым электродом к поверхности свариваемых деталей. Вообще, розжиг лучше производить на графитовой или угольной пластине либо использовать осциллятор.
  • Не останавливайте подачу газа сразу же после окончания сварки. Дополнительные 15–20 секунд воздействия аргона предотвратят развитие коррозии металла.

Специалисты рекомендуют перед сваркой обдувать инертным газом поверхность деталей с обеих сторон. Это улучшит качество соединения.

Как варить нержавейку с черным металлом?

Соединять разные по качеству металлы проблемно из-за их различной тугоплавкости. Температура, при которой черный металл становится вязким, нержавейку делает текучей.

Чтобы решить этот вопрос, применяют два вида сварки:

  • ручная дуговая с плавящимися электродами;
  • с электродами из вольфрама в среде защитного газа.

Во втором случае используют присадки из нержавейки с легирующими компонентами: марганцем, никилем, реже – хромом. При таком способе электрод размещают ближе к черному металлу, саму сварку проводят медленнее, чем, когда варится одна нержавейка. В процессе сварщику нужно сформировать более толстый шов, который будет дольше остывать.

Качество шва проверяют керосином или ацетоном, в который добавляют красящий пигмент. Вещество наносят на шов и проверяют обратную сторону. Если там нет следов, значит, сварка поверхностей прошла успешно.

Электроды по нержавейке

Чтобы выбрать подходящие электроды, нужно обращать внимание на их маркировку. Обычно на упаковках указываются:

  • предназначение – для какого типа сварки подходит материал;
  • полярность;
  • тип тока – переменный или постоянный;
  • обмазка и ее толщина;
  • нужные настройки напряжения.

Сварка в ручном режиме чаще всего происходит под постоянным напряжением и при обратной полярности. Для таких условий используют следующие виды электродов постоянного тока:

  • ЦЛ-11 – самый популярный электрод среди сварщиков-профессионалов и любителей. Ним варят нержавейку с высоким содержанием никеля и хрома. Популярность объясняется хорошим состоянием итогового шва. Он получается прочным, аккуратным, с высокой ударной вязкостью и без разбрызгиваний.
  • ОЗЛ-8 – этими электродами можно сваривать поверхности деталей, которые в дальнейшем будут подвергаться воздействию высоких температур.
  • НЖ-13 – используют для соединения материалов с содержанием хрома, молибдена и никеля. После окончания работ остается тонкий слой шлаковой корки, который через некоторое время отделяется самостоятельно.
  • ЗИО-8 – электроды, которые используются для работы с жаропрочной и коррозиостойкой сталью.
  • НИИ-48Г – материалы для варки ответственных конструкций. Используются в строительстве, в том числе автомобильном, самолетостроении и т.д.
  • ОЗЛ-17У – эти электроды подходят для нержавеющей стали, которая будет в дальнейшем контактировать с серной и фосфорной кислотами.

Сваривание при переменном токе используют реже. Для этих операций разработаны следующие марки электродов:

  • ОЗЛ-14 – швы, выполненные таким электродом, не отличаются особой стойкостью, поэтому изделия, сваренные с их помощью, имеют в основном бытовое назначение.
  • ЦТ-50 – швы, полученные при использовании этого электрода, более надежны. Его применяют для сварки кислотостойких и коррозионностойких металлов.
  • ЭА-400 – подходит для того, чтобы варить металлы, которым придется выдерживать температуру до +350 0 С.

Если идет речь о сваривании нержавейки толщиной порядка 1 мм, стоит обратить внимание на такие электроды:

  • ОК 63.34 –отличаются улучшенным шлакоотделением.
  • ОК 63.20 – применяются для соединения труб с тонкими стенками. Эти материалы нужно использовать при кратковременном поджиге и гашении дуги.

Выбор «правильного» электрода обеспечивает высокое качество и прочность сварки и предотвращает преждевременный износ сварочного оборудования.

Покупать электроды для сварки лучше всего у официальных поставщиков проверенных производителей. Дело в том, что эти расходные материалы достаточно часто подделывают. Чем может обернуться использование электрода с составом, отличным от нормативного, можно только гадать.

Читайте так же:
Светодиодные светильники потолочные схема подключения

Как варить нержавейку газосваркой?

Еще один способ варить нержавейку – газосварка.

При сгорании смеси кислорода и газов (это может быть ацетилен, пропан-бутан, метан, водород) поверхность нагревается до нужной температуры, затем можно стыковать края. Второй метод предполагает использование присадочной проволоки из легкосплавных материалов. Здесь плавятся не края изделия, которые нужно соединять, а сама проволока. Такой способ позволяет экономить газ, поскольку нагревать нужно более мелкий элемент.

Чем варить пищевую нержавейку?

Пищевая нержавейка отличается от технической химическим составом. В ней больше хрома (до 25% общего состава), есть примеси никеля, молибдена, кобальта и других металлов, которые повышают антикоррозионные свойства пищевой стали.

Основное требование к нержавейке, применяемой в пищевом производстве, – безопасность для человека. При контакте таких поверхностей с водой, пищей, моющими средствами, воздействии высоких температур, в пищу не должны попадать опасные вещества. Очевидно, что при варке такой стали важно не ухудшить ее антикоррозионные свойства.

Поэтому пищевую нержавейку чаще всего варят с помощью электродов ЦЛ-11. Во-первых, они позволяют работать с поверхностями с большим содержанием хрома. Во-вторых, после сварки этим электродом легко удаляются остаточные шлаки.

Важное требование – прокалить электрод перед началом работы в течение полутора часов. Благодаря этому существенно повышаются качество и прочность швов на пищевой нержавеющей стали.

Преимущества инвертора при сварке нержавеющей стали

Сварочный инвертор – это устройство являющееся источником питания для электрической дуги сварочного аппарата. Главная задача инвертора – обеспечить стабильную сварку, горение дуги и легкий поджиг. Сварочный процесс зависит от нескольких параметров.

Самый важным фактор – устойчивость к помехам и колебаниям. Сварочная дуга может питаться от выпрямителя, инвертора или трансформатора. Инверторный тип аппарата появился в 20 веке и стал невероятно популярным, благодаря своим рабочим показателям. Об известности инвертора можно судить по видео в сети Интернет. Каждый современный сварщик использует компактный инвертор.

Профессиональная сварочная маска

Профессионалы, тщательно подбирают оборудование, для каждой работы

Принцип действия инвертора

Он достаточно прост: сетевое напряжение подается на выпрямитель, в котором преобразуется в постоянный ток с большей частотой. Сварочная дуга на постоянном токе становится более устойчивой и удобной для процесса сварки. Преимуществом использования инвертора для нержавейки, является уменьшение габаритов аппарата и улучшение динамических показателей дуги. Сварка инвертором повышает КПД работы, можно плавно регулировать параметры сварки и добиться минимального разбрызгивания металла. Если снять видео, то видно, что практически нет потерь металла во время работы.

Технология варки легированных сталей

Сварка нержавейки – это трудная задача в домашних условиях, зависящая от многих параметров. Согласно принятой классификации нержавеющая сталь относиться к типу высоколегированных сталей. В качестве легирующего элемента используется хром с содержанием около 20%. Кроме него в нержавейке могут присутствовать молибден, никель, марганец, титан и другие. Дополнительные металлы увеличивают антикоррозионные свойства нержавейки, а также придают ей другие физико-механические качества.

На сварку нержавейки оказывают влияние несколько свойств, которыми обладает высоколегированный металл:

  • Теплопроводность. У высоколегированных сталей теплопроводность ниже в 2 раза, чем у низкоуглеродистых металлов. Из-за этого сварка нержавейки происходит при пониженной силе тока на 20%.
  • Коэффициент линейного расширения больше, чем у других металлов. Поэтому необходим достаточный зазор между толстыми деталями, чтобы избежать деформаций. Если снять процесс сварки на видео, то видно как неравномерно расширяются детали из нержавейки.
  • Высокохромистые стали могут терять свои антикоррозионные свойства. Это явление назвали межкристаллической коррозией. Дело в том, что при температуре сварочных работ, по краям металлических зерен появляется карбид хрома и железа, с помощью которого в структуру металла проникает коррозия. С этим явлением борются различными способами. В основном быстро охлаждают место сварки, чтобы не допустить потери коррозионной стойкости.

Работа с деталью

При выборе сварочного аппарата, необходимо учитывать множество важных факторов

Перед началом сварки нержавейки инвертором в домашних условиях поверхность тонкой или толстой детали обрабатывается таким же методом, как и перед сваркой низкоуглеродистых сталей. За исключением одного момента – сварной стык должен быть с зазором, чтобы происходила свободная усадка. Поверхность деталей и кромки зачищают стальной щеткой и промывают растворителями (бензином или ацетоном). С помощью растворителя убирают жир, которые снижает устойчивость дуги.

Ручная сварка нержавейки в домашних условиях с помощью инвертора и покрытых электродов позволяет соединить детали с приемлемым качеством шва, а когда нет особых требований к соединению, то не надо заморачиваться с другими способами сварки. Чтобы определить какую марку электрода выбрать, достаточно обратиться к ГОСТу “Электроды покрытые для сварки высоколегированных сталей”. Если известна марка легированной стали, то легко по ГОСТу определить тип электрода. Например, это могут быть ЦП-11 или ОЗЛ-8.

Сварка нержавейки производится током обратной полярности. Во время работы нужно стараться меньше проплавлять шов и использовать электроды маленького диаметра. Но это справедливо для тонкой детали из легированной стали. Чем толще свариваемая поверхность, тем больше по диаметру выбирается электрод. Сила тока в инверторе должна быть понижена на 20% по сравнению со сваркой низколегированных сталей. Низкая теплопроводность электродов и высокое сопротивление при использовании тока высокого номинала может привести к отваливанию кусков покрытия электродов. По тем же самым причинам электроды плавятся быстрей во время сварки нержавейки. Это надо учитывать, если вы первый раз варите нержавеющую сталь электродом.

Чтобы сохранить коррозионную стойкость тонкой или толстой детали нержавейки, нужно производить охлаждение. Для этого используют медные подкладки, а если нержавейка является хромоникелевой аустенитной сталью, то можно использовать воду.

Как добиться качественного сварного шва

Сварка нержавейки требует особого мастерства. Даже полезное видео с техникой работы не сможет помочь, если вы не владеете определенными навыками. Разумеется, задача упрощается при сварке под аргоном, но и простым инвертором с прямым током можно добиться высокого качества шва. Самый главный показатель сварного шва нержавейки – это его герметичность. Из-за плохой теплопроводности металла, в сварном шве получаются раковины и поры. Они получаются в результате вскипания металла. Чтобы избежать этого явления, достаточно использовать специальные электроды для нержавейки.

Читайте так же:
Точилка для керамических ножей отзывы

Большинство изделий из нержавейки применяются в фармацевтической, пищевой отрасли или в домашних условиях. Это требует определенной обработки шва. Чтобы изделие выглядело привлекательно в жизни и на видео, сварной шов зачищают и полируют при помощи абразивов на основе оксида циркония или алюминия. После такой обработки нержавеющее изделие не требует дополнительного санитарного ухода.

Как варить нержавейку полуавтоматом в среде углекислого газа: видео, советы

Сварка нержавейки полуавтоматом может представлять достаточно высокую сложность не только для новичка, но и для опытного специалиста. Такие сложности в первую очередь связаны с особенностями самого металла, для качественной сварки которого необходимо правильно подобрать рабочие режимы сварки и соответствующие расходные материалы.

Полуавтомат для сварки металла в среде защитного газа

Полуавтомат для сварки металла в среде защитного газа

Виды нержавеющих сталей

Основным легирующим элементом сталей, относящихся к категории нержавеющих, является хром. Именно благодаря данному элементу, которого в нержавейке должно содержаться не менее 12%, на ее поверхности создается оксидная пленка. Несмотря на очень незначительную толщину такой пленки, иногда не превышающую размеров нескольких атомов, она обеспечивает надежную защиту металла от воздействия коррозии. Кроме того, если случайно или преднамеренно повредить эту защитную пленку методом механического воздействия, то через некоторое время она восстановит свою целостность.

В химическом составе преимущественного большинства марок нержавеющих сталей, кроме железа, углерода и хрома, могут содержаться такие химические элементы, как никель, титан, ниобий и молибден. Эти элементы, находящиеся в составе нержавейки в достаточно незначительных количествах, улучшают как антикоррозионные, так и механические характеристики сплава.

Химический состав основных марок нержавеющей стали

Химический состав основных марок нержавеющей стали

Это сплавы, содержащие в своем составе 17% хрома и 0,5% углерода. Нержавейка с такой структурой отличается твердостью и высокой хрупкостью и может успешно эксплуатироваться только в слабоагрессивных средах.

В химическом составе таких сталей, кроме хрома и углерода, также содержится никель, который и увеличивает аустенитную область в их структуре. Отличительными качествами таких сплавов, относящихся к категории немагнитных, являются высокая коррозионная устойчивость, прочность, оптимально сочетающаяся с хорошей пластичностью.

Сюда относятся нержавеющие стальные сплавы, содержащие в своем составе не более 0,12% углерода и до 30% хрома. Такая нержавейка, отличающаяся хорошим соотношением высокой прочности и пластичности, устойчива к термической закалке и может успешно эксплуатироваться в условиях воздействия агрессивных сред.

Сварка нержавеющей стали в защитной среде полуавтоматом обеспечивает качественное соединения изделий

Сварка нержавеющей стали в защитной среде полуавтоматом обеспечивает качественное соединение изделий

Свойства и свариваемость нержавейки

Стали, относящиеся к категории нержавеющих, являются трудно свариваемым материалом, что объясняется рядом их физических и химических характеристик. Решив варить нержавейку полуавтоматом, вы должны учитывать ряд важных параметров. Только в таком случае можно рассчитывать на то, что полученное сварное соединение будет отличаться требуемым качеством и надежностью.

По сравнению со сталями других категорий, нержавейка отличается достаточно низкой (в среднем в два раза) теплопроводностью. Из-за этого тепло из сварочной зоны отводится очень плохо, в результате металл подвергается значительному перегреву, что отрицательно сказывается на его коррозионной устойчивости. Чтобы избежать таких негативных последствий, сварка нержавейки с помощью полуавтомата выполняется на пониженном токе (на 15–20%), а соединяемые детали подвергают дополнительному охлаждению.

Ориентировочные режимы полуавтоматической сварки в среде защитного газа

Ориентировочные режимы полуавтоматической сварки в среде защитного газа

При значительном нагреве (свыше 500°) на границах кристаллической решетки нержавеющего металла формируются карбидные соединения, которые становятся причиной возникновения такого явления, как межкристаллитная коррозия. В результате происходит расслоение внутренней структуры металла и развиваются коррозионные процессы. Чтобы избежать этого, прибегают к более интенсивному охлаждению соединяемых изделий, для чего может использоваться обычная вода.

Варить нержавейку (в том числе и в среде защитного газа) сложно еще и потому, что она имеет склонность к тепловому расширению. Значительное расширение соединяемых изделий, происходящее в процессе сварки полуавтоматом, приводит к образованию трещин как в сварном шве, так и в основном металле. Между тем можно избежать такого явления, если между свариваемыми деталями оставлять более широкий зазор.

Качественный сварной шов нержавейки может быть слегка сероватым, но не темным

Качественный сварной шов нержавейки может быть слегка сероватым, но не темным

Нержавеющая сталь из-за особенностей своего химического состава отличается достаточно высоким электрическим сопротивлением, что становится причиной значительного нагрева электродов, используемых для выполнения сварки полуавтоматом. В связи с этим для сварки нержавейки применяют электроды, изготовленные из проволоки с определенным химическим составом, а длина прутков, если в их состав входят хром и никель, не должна превышать 350 мм.

Читайте так же:
Схема подключения шагового двигателя 4 провода

Расходные материалы

Хороших результатов соединения деталей из нержавейки позволяет добиться сварка, выполняемая в среде защитного газа. Чтобы варить по такой технологии, естественно, потребуется как специальное оборудование, так и соответствующие расходные материалы, в качестве которых выступают присадочная проволока и сам газ.

Назначением газа при сварке полуавтоматом является защита расплавленного металла в сварочной ванне от окисления. Газ, используемый для такой защиты, сам не должен вступать в реакцию с расплавленным металлом, чтобы не оказывать на него вредного влияния. Именно поэтому в качестве защитной среды преимущественно используют инертный аргон, смешанный с небольшим количеством углекислого газа.

Слева сварной шов, выполненный в среде углекислого газа. Справа – в аргоне (98%)

Слева сварной шов, выполненный в среде углекислого газа. Справа – в аргоне (98%)

Стандартный состав газовой смеси, используемой при сварке нержавейки полуавтоматом, включает в себя 98% аргона и 2% углекислого газа. В отдельных случаях, чтобы снизить себестоимость выполнения сварки, допускается применять газовую смесь, состоящую из 70% аргона и 30% углекислого газа.

Чтобы варить нержавейку, получая при этом качественный и надежный сварной шов, очень важно правильно подобрать присадочную проволоку, которая также должна быть изготовлена из нержавеющей стали. В тех случаях, когда нет возможности воспользоваться защитным газом, сварку полуавтоматом проводят в обычной среде, но для ее выполнения используют специальную порошковую проволоку. Между тем использование последней приводит к тому, что сварные швы со временем могут покрыться слоем ржавчины.

Некоторые особенности технологии

Значительно повысить качество сварки нержавейки, а также упростить процесс ее выполнения позволяет использование специальных сварочных полуавтоматов, упомянутых выше. Использование такого оборудования позволяет решить сразу несколько технологических задач, к числу которых относятся:

  • подача присадочной проволоки в зону формирования соединения;
  • подача в зону сварки защитного газа;
  • охлаждение сварочной горелки;
  • обеспечение удобства выполнения сварных соединений в труднодоступных местах.

Схема сварки полуавтоматом

Оборудование для сварки полуавтоматом

В изделиях из нержавеющих сталей в процессе сварки образуются значительные внутренние напряжения, которые снимаются их дальнейшей термической обработкой – нагревом до температуры 660–760° и медленным охлаждением на открытом воздухе.

Подготовка к сварочным работам

Прежде чем варить с помощью полуавтомата изделия, изготовленные из нержавейки, их необходимо правильно подготовить, чтобы получить качественное и надежное соединение. Процесс такой подготовки заключается в следующем.

  • Поверхность соединяемых деталей тщательно зачищается с применением металлической щетки, а затем обезжиривается, для чего можно использовать наиболее распространенные растворители.
  • Чтобы удалить с поверхности изделия остатки влаги, его нагревают до температуры 100°.

Подготовка нержавейки для сварки коллектора

Подготовка нержавейки для сварки коллектора

Правила и методы сварки

Как уже говорилось выше, чтобы качественно варить нержавейку с помощью полуавтомата, необходимо правильно подобрать присадочную проволоку, из которой и будет формироваться сварной шов. Оптимально, если степень легирования проволоки превышает аналогичный параметр основного металла. Объясняется это тем, что легирующие элементы, содержащиеся в химическом составе проволоки, будут выгорать из металла в процессе его плавления, поэтому их содержание и должно быть учтено с запасом.

Для полуавтоматической сварки нержавейки используется проволока со сверхнизким содержанием углерода и высоким содержанием кремния, устойчивая к окисляющим средам

Для полуавтоматической сварки нержавейки используется проволока со сверхнизким содержанием углерода и высоким содержанием кремния, устойчивая к окисляющим средам

Для сварки изделий, изготовленных из нержавейки, используются три основные метода:

  • метод короткой дуги (применяется в тех случаях, когда свариваются изделия небольшой толщины);
  • метод струйного переноса (позволяет выполнять сварку деталей даже очень значительной толщины);
  • импульсный (наиболее универсальная технология, позволяющая выполнять сварочные работы с высокой производительностью и при этом экономить затрачиваемые ресурсы).

Каждый из перечисленных методов отличается определенными особенностями, но есть и общие правила, которых следует придерживаться, используя каждый из них. Рассмотрим эти правила.

  • Корпус горелки располагается под противоположным углом к ходу шва, чтобы обеспечить качественный обзор последнего.
  • Сопло горелки, через которое подаются защитный газ и сварочная проволока, располагают на расстоянии приблизительно 12 мм от поверхности изделий.
  • Присадочная проволока, расплавленная в результате горения электрической дуги, подается в зону формируемого сварного шва небольшими каплями.

Положение горелки – примерно на 11 часов

Положение горелки – примерно на 11 часов

Кроме того, существуют общие рекомендации по выполнению сварочных работ, для осуществления которых используется защитный газ.

  • Варить нержавейку следует только на обратной полярности.
  • Угол, под которым располагается сопло сварочного аппарата, должен обеспечивать хороший провар места соединения и небольшую ширину формируемого шва.
  • Вылет проволоки из сопла сварочного аппарата не должен превышать 12 мм.
  • Расход газа, который формирует защитную среду, должен находиться в интервале 6–12 м 3 /мин.
  • Газ, который подается в зону сварки, должен предварительно пропускаться через осушитель, в качестве которого используется медный купорос.
  • Чтобы минимизировать разбрызгивание расплавленного металла из зоны выполнения сварки, поверхность соединяемых изделий обрабатывают водным раствором мела.
  • Чтобы получить красивый и качественный сварной шов, его не следует начинать и заканчивать на самом краю соединяемых деталей. Лучше отступить на некоторое расстояние. Сама сварка, что важно, выполняется без колебательных движений в стороны от формируемого шва.

Устранение деформаций

В процессе сварки изделия из нержавейки могут деформироваться, что связано с их значительным нагревом в процессе выполнения этой процедуры. Для того чтобы исправить такие дефекты, можно воспользоваться одним из двух способов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector