Montagpena.ru

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

Сварка нержавейки электродом: особенности выбора присадочного материала

Сварка нержавейки электродом: особенности выбора присадочного материала

С необходимостью отремонтировать изделие из нержавейки сталкивался каждый домашний мастер – разнообразные вещи из этого материала довольно широко применяются в любом хозяйстве, и несмотря на прочность и другие выдающиеся качества этого металла, они все же иногда требуют особого ремонта. И чаще всего единственным способом выполнить такой ремонт становится сварка.

Но сварка нержавейки – это работа, при выполнении которой следует соблюдать немалое количество нюансов, большинство из которых базируется на особых свойствах нержавеющей стали. Этот материал значительно расширяется при нагревании, а при остывании дает существенную усадку, что не может не отразиться на качестве сварного шва. Для того чтобы избежать появления в шве трещин, требуется сохранять некоторый зазор между свариваемыми деталями. Большое внимание следует уделять и выбору силы тока для сварки – нержавеющая сталь обладает низкой теплопроводностью, вследствие чего при использовании того же тока, что и для сварки обычных марок стали, зона сварки может перегреться, а металл провариться насквозь. Для исключения такой возможности обычно выбирают ток на 15-20% ниже, чем для сварки, например, низкоуглеродистой стали.

А в том случае, если производится сварка нержавейки электродом (это самый распространенный метод сварки для бытовых нужд), то и к выбору электрода требуется подходить очень тщательно.

Выбор электродов для сварки нержавейки.

Одним из важных свойств нержавеющей стали является ее достаточно значительное электрическое сопротивление. Поэтому применение для сварки изделий электродов из высоколегированной стали осложняется тем, что электрод в ходе работы сильно нагревается. Это оказывает негативное воздействие и на сам процесс сварки, и на качество получаемого сварного шва. Для того чтобы избежать этого, для сварки изделий из нержавеющей стали применяют специальные электроды, в основе которых лежит хромоникелевый стержень. Особенностью этих электродов является их небольшая длина – максимальный размер электрода в данном случае составляет 350 мм.

Электроды для сварки нержавейки

Также ручная дуговая сварка нержавейки электродом в среде инертных газов в домашних условиях может вестись с применением присадочного материала из вольфрама. Одним из главных достоинств этого металла является высокая температура плавления, вследствие чего электрод не разогревается слишком быстро и позволяет получить качественное сварное соединение. Правда, применяют такие электроды только в тех случаях, когда толщина стальной детали не превышает 1,5 мм.

Особенности электродов для сварки нержавейки.

В домашних условиях для ремонта изделий из нержавейки вполне подходит ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Главное качество электродов, применяемых для ведения такой сварки – это их способность придавать сварному соединению механическую прочность и высокую устойчивость к коррозии. Если электроды не могут обеспечить эти качества, то сварное соединение может не выдержать эксплуатационных нагрузок или на нем довольно быстро начнет проявляться ржавчина, приводящая к разрушению изделия.

Чаще всего для ведения ручной дуговой сварки изделий из нержавеющей стали применяют электроды марок ОЗЛ-8, ЦЛ-11 и НИАТ-1 небольшого диаметра – такая особенность, касающаяся размера присадочного материала, заложена в самой технологии сварки нержавейки электродами.

Эти электроды отличаются низкой теплопроводностью и значительным электросопротивлением, так что их использование подразумевает внимательный выбор силы тока. При больших токовых нагрузках покрытие электродов для нержавейки будет слишком сильно нагреваться и даже может начать отслаиваться. Кроме того, начиная сварку изделий из нержавейки подобными электродами, необходимо учитывать и то, что они обладают и более высокой скоростью плавления, чем обычные стальные электроды.

В том случае, если качество сварного соединения имеет очень большое значение и к нему предъявляются особые требования (например, если требуется сварить нержавеющую трубу, по которой под высоким давлением идет газ), то для сварки выбираются вольфрамовые электроды, а сам процесс сварки проводится в среде защитных газов на постоянном или переменном токе прямой полярности.

Читайте так же:
Точечная сварка из сварочного инвертора своими руками

Сварка нержавейки в среде аргона

Такой метод сварки имеет свои нюансы – например, не допускаются колебательные движения электрода, нарушающего зону сварки. А для того чтобы расход электродов был более экономным, защитный газ рекомендуется выключать не ранее, чем через 10–15 секунд после окончания сварки – это поможет избежать окисления горячего электрода, а значит сделает его службу более длительной.

Способы сварки нержавеющей стали

Нержавеющую сталь в соответствии с классификацией принадлежит к высоколегированным сталям, стойким к коррозии. Главной легирующей составляющей в них служит хром. Помимо него в химическом составе нержавейки присутствуют другие элементы, также способные влиять на ее физические и механические характеристики. Чаще всего это никель, марганец, молибден и титан. Благодаря хорошим показателям прочности и антикоррозионной стойкости данных сплавов сварка нержавейки массово применяется при изготовлении бытовых предметов и промышленного оборудования.

На показатели свариваемости у нержавеющих сталей оказывают влияние многие ее свойства. Так, пониженная теплопроводность из-за концентрированной теплоты увеличивает степень проплавления свариваемого металла. Высокие коэффициенты линейного расширения оказывают влияние на литейную усадку, что значительно усиливает деформацию материала во время и по завершении сварки нержавейки инвертором. При этом могут образовываться трещины, когда между соединяемыми заготовками большой толщины нет должных зазоров.

При повышенном электрическом сопротивлении усиленно нагреваются стальные электроды, а те, что содержат хромоникелевый стержень, во избежание негативного эффекта должны быть не длиннее 35 см. Следует также учитывать склонность нержавеющих сталей с высоким содержанием хрома утрачивать свою антикоррозионную стойкость при неподходящем режиме термообработки. Во избежание этого применяют быстрое охлаждение места сварки нержавейки электродом для достижения меньших потерь коррозионной стойкости. Выбор способа охлаждения зависит от видов сталей.

Сварка нержавейки полуавтоматом

Из различных способов сваривания нержавеющих сталей чаще всего применяют три. Это сварка нержавейки полуавтоматом с помощью такой же электродной проволоки, способ сварки электродами с покрытием, а также выполняемая в защитной аргоновой среде сварка электродом из вольфрама.

Выбор способа и режимов сварки для каждого конкретного случая происходит с учетом марки, механических свойств и коррозионных качеств стали. Причем следует принимать во внимание склонность к растрескиванию, как основного металла, так и используемого для сварки, поскольку в ходе нагрева в них происходят структурные изменения, влияющие на формирование соединения. Эти преобразования не только осуществляются в ходе плавления при сварке нержавейки с черным металлом, но и продолжаются во время охлаждения и застывания металла шва. Выбор режимов термической обработки должен обеспечивать необходимую устойчивость к коррозии, ожидаемую от соединения.

Сварка нержавейки инвертором

Для подготовки деталей из нержавеющих сталей под сварку, их кромки обрабатывают почти так же, как и изделия, выполненные из низкоуглеродистых сталей. Отличие только одно: стыковые зазоры в соединениях должны способствовать хорошей усадке производимых швов. Области кромок, подлежащих свариванию, качественно зачищаются металлическими щетками с последующим их промыванием ацетоновым либо бензиновым составом. Это поможет исключить жир, способный содействовать порообразованию в швах и влиять на стойкость горения дуги.

Сварка нержавейки с использованием электродов

Технология сварки нержавейки с помощью покрытых электродов ручным способом способствует получению швов должного качества. Когда образование сварного соединения не требует специальных условий, то этот метод наиболее оптимальный для сваривания нержавеющих сталей. С учетом марки стали согласно ГОСТу выбирают тип электродов с наиболее оптимальным химическим составом. Выбранный электрод должен соответствовать основным рабочим показателям свариваемой конструкции в части механических характеристик, стойкости к коррозии, а в отдельных случаях и жаростойкости.

Читайте так же:
Что такое левая и правая резьба

Чаще всего сварка нержавейки газом ведется с помощью постоянных токов на обратной полярности. При наличии возможности пользоваться нужно электродами наименьшего диаметра с минимумом энергии тепла, чтобы снизить степень проплавления шва. Причем сила сварочных токов для работ с нержавеющими сталями должна быть на порядок ниже, чем для сталей обыкновенных. Это связано с тем, что от действия большего тока нержавейка, обладающая низкой теплопроводностью, при высоком электрическом сопротивлении электродов может перегреваться и даже распадаться на отдельные куски. Те же причины объясняют более высокую скорость проплавления электродами из этого сплава, в отличие от традиционных стальных.

Сварка изделий из нержавейки

С целью сохранения антикоррозионных свойств швов необходимо быстрое их охлаждение. При его проведении пользуются обдуванием с помощью атмосферного воздуха либо особыми медными прокладками. Сварка нержавеющих сталей класса аустенитных, относящихся к хромоникелевым, требует применения для этой цели воды, что позволит избежать обеднения хромом наружных участков соединения.

Аргоновая сварка нержавейки

Сварку нержавейки аргоном посредством вольфрамовых электродов следует использовать для случаев, когда предъявляются высокие требования к надежности сварных соединений. Также этот метод актуален для особенно тонких листов подлежащих сварке нержавеющих сталей. Процесс ведется в аргонной среде на токах прямой полярности, постоянных либо переменных. В виде присадочного материала требуется применение проволок для сварки нержавейки, обладающих большим, чем у основного сплава, уровнем легирования.

Сварка нержавейки аргоном

Техника сварки не должна допускать совершения электродом движений колебательного характера. Из-за них может быть разрушена защита сварочной зоны, вследствие чего подвергнется окислению расплав металла шва. Еще стоит защитить от воздействия воздуха оборотную сторону шва, хотя нержавейка не настолько нуждается в этом, как, к примеру, титан. Обеспечивают данную защиту методом поддува аргона.

Аргонодуговая сварка нержавейки

Чаще всего вольфрамовые электроды используют при сварке труб из нержавейки, необходимых для транспортирования жидких составов под давлением либо газов. Их варят тоже в защитных средах инертных газов. Во избежание попадания вольфрамовых частиц в расплав сварочной ванны, применяют поджог дуги без непосредственного контакта. Также можно зажечь дугу на поверхности пластины из угля или графита, а потом уже перенести ее пламя на основную поверхность металла. Для сокращения расходования вольфрамовых электродов по окончании сварочных работ подачу инертного газа прекращают не сразу. Целесообразно сделать это спустя несколько секунд, когда закончится активное окисление разогретого электрода. Таким образом продляется время его эксплуатации.

Сварка труб из нержавейки

Применение аргонной сварки нержавейки полуавтоматами способно обеспечить высокую производительность работ при хороших характеристиках швов. А использование при этом электродных проволок с содержанием никеля улучшает свариваемость.

По завершении процесса сварки полученный шов необходимо подвергнуть последующей обработке. Для повышения коррозионной стойкости с его поверхности удаляется пористый слой окислов посредством термической обработки либо травлением. Первый способ позволяет под действием температуры выше 100 ºС нивелировать различия физико-химических свойств присадочных металлов. А метод травления, более результативный в сравнении с термообработкой, предполагает погружение сварного соединения в ванну со специальным составом или нанесение на его поверхность особой пасты. Для обеспечения максимальной устойчивость к коррозии швы подвергают шлифовке и полировке.

Как варить нержавейку электросваркой?


24583

Среди всех разновидностей, сварка нержавейки выделяется особым образом. Дело в том, что при обыкновенном процессе ванная с раскаленным металлом получается в меру вязкой, что обеспечивает четкое формирование шва. Это также позволяет относительно легко делать вертикальные и потолочные швы. Но когда в дело вступает нержавеющая сталь, то здесь возникает ряд нюансов. Ведь ванна получается очень текучей, словно в ней находится вода. Это создает сложности не только при формировании потолочных и вертикальных швов, когда металл попросту стекает с поверхности, но и обыкновенных. Даже когда идет сварка нержавейки переменным током в горизонтальном положении, то есть большой риск, что все будет растекаться. Здесь требуются четкие и аккуратные движения, чтобы сформировать качественный шов.

Читайте так же:
Фрезеровочные станки по металлу

Сварка нержавейки электросваркой

Сварка нержавейки электросваркой

Из-за повышенной текучести возникает сложность формирования сварочных «чешуек» на шве, поэтому, перед тем как варить нержавейку электродом, следует набраться опыта в этом деле.

Способы сварки

Существует несколько способов, как варить нержавеющую сталь электросваркой. Заключаются они в применении различных инструментов и дополнительных расходных материалов. В качестве основных, которые используются как в домашних, так и в промышленных условиях, можно выделить три:

  • Сварка с помощью нержавеющих электродов с покрытием, которая является универсальной и может использоваться практически в любой сфере. В данном случае, электрод образует материал для шва.

Сварка нержавеющими электродами

Сварка нержавеющими электродами

  • Сваривание с помощью вольфрамового электрода с помощью защитного газа аргона. Здесь используется неплавкий электрод, который расплавляет металл самой заготовки, что и служит основным материалом для образования шва.

Вольфрамовые прутки для сварки

Вольфрамовые прутки для сварки

  • Электродуговая аргонная сварка, в которой используется вместо электрода нержавеющая проволока. Проволока поставляется без покрытия, а его функции выполняет защитный газ аргон.

Электро-дуговая аргонная сварка

Электро-дуговая аргонная сварка

Что требуется учитывать во время этого процесса

Перед тем как варить нержавейку электросваркой, следует участь некоторые факторы, которые помогут сделать данный процесс более качественным. В первую очередь нужно уяснить, что физические свойства нержавеющей стали заметно отличаются от обыкновенной. Это не только делает процесс сваривания более трудным, но и меняет его технологию, так как тут требуется предварительный нагрев. Нержавеющая сталь имеет более низкую температуру плавления. При этом она обладает высоким коэффициентом теплового расширения.

Предварительный нагрев требуется только в том случае, если содержание углерода в материале превышает 0,2%. В ином случае, подогревать все не требуется и можно сразу приступать к процессу. Но это правило не действует, если требуется сваривать металл толщиной более 3 см, так как в таком случае нужно обязательно все подогревать, вне зависимости от содержания углерода. Температура предварительного нагрева должна составлять, примерно, 150 градусов Цельсия

Выбор способа

Если вам требуется сделать обыкновенный горизонтальный шов, заварить трубу или другие мелкомасштабные вещи, то здесь будет достаточно использовать стандартную сварку. Так проходит сварка нержавейки в домашних условиях и на предприятиях.

В более сложных случаях, когда толщина металла слишком большая, или требуется дополнительный уровень защиты, то здесь желательно использовать вольфрамовый электрод с защитными газами.

«Обратите внимание!

Благодаря своим свойствам, именно аргон стал одним из самых востребованных вариантов для этого дела.»

Для особо ответственных сооружений и деталей следует выбирать аргонно-дуговую сварку с проволокой, так как, несмотря на высокую себестоимость, она оказывается очень востребованной в промышленности, благодаря качественному результату.

Какие электроды использовать

Сразу стоит отметить, что сварка нержавейки обычными электродами технически возможна. При нехватке требуемых материалов она неоднократно использовалась многими мастерами. Но с точки зрения технологии здесь нужно использоваться специальные электроды из нержавейки, так как в ином случае, качество шва резко падает и в производственных масштабах такие вещи нельзя использовать. Электрод также должен иметь специальное покрытие, рассчитанное на работу с нержавейкой.

Режимы

Толщина металла, ммРод токаСила тока, АНапряжение, ВДиаметр электрода или проволоки, ммСкорость прохождения, см/минРасход аргона, л/мин
1Постоянный30…6011…152 или 1,612 – 282,5…3
1Переменный35…7512…162 или 1,615 – 332,5…3
1,5Постоянный40…7511…152 или 1,69 – 192,5…3
1,5Переменный45…8512…162 или 1,613 -142,5…3
4Постоянный85…13012…154 или 2,510
Читайте так же:
Металлический ящик под инструменты
Технология сварки нержавейки

Если сравнивать с обыкновенной сталью, сварка тонкой нержавейки электродом требует меньшее количество тока, при тех же размерах металла. Количество ампер должно быть, примерно, на 20% меньше.

«Обратите внимание!

При сварке толстого металла между заготовками должен находиться зазор, иначе есть риск образования трещин.»

Следует использовать электроды длиной не более 35 см, так как это уменьшает негативный эффект от высокого электрического сопротивления материала. «Внимание! Если подобрать неправильный термический режим, то материал может утратить свою антикоррозийные свойства.» Температура нагревания не должна превышать более 500 градусов Цельсия, а охлаждение не должно быть резким и не стоит использовать воду.

Контроль качества

Мало знать, как правильно варить электросваркой нержавейку, следует еще понимать, какие методы контроля качества при этому используются. Для этого используются такие методы как:

  • Контроль на проницаемость;
  • Дефектоскопия (капиллярная, ультразвуковая, радиационная);
  • Внешний осмотр;
  • Магнитный контроль.

Для контроля используется ГОСТ 18442-80 СНиП 3-18-75.

«Важно! Контроль должен проводится только поверенными приборами, которые гарантированно дают точные показания.»

Меры безопасности

При высокой текучести материала во время сварки увеличивается вероятность попадания его на пол, или другие поверхности, а также повышается степень разбрызгивания. Поэтому, нужно применять усиленные меры безопасности по защите рук, ног и других частей тела от попадания расплавленного металла. При использовании защитного газа, баллон должен находиться на достаточном расстоянии от непосредственного места сварки, а при работе с аргоном, нужна дополнительная защита органов дыхания, так как газ сам по себе очень не безопасен для здоровья.

Электроды для сварки нержавейки

Нержавеющая сталь относится к числу наиболее востребованных материалов из-за полной инертности по отношению к влаге. Материал не подвержен коррозии, что значительно расширяет сферу его применения. В дополнение к этом – отличные эстетические характеристики, не требующие дополнительного декора или окрашивания. Недостатком металла является его плохая свариваемость. Соединить две заготовки можно только при помощи специальных электродов для сварки нержавеющей стали.

При этом необходимо учитывать ряд особенностей, которые проявляются в процессе сваривания двух заготовок из нержавейки:

  • Материал обладает меньшей теплопроводностью по сравнению с другими марками стали. По этой причине нужно дольше греть зону сварки или же прибегнуть к другому приему, увеличив силу тока.
  • Между толстыми заготовками из нержавеющей стали зазор должен быть больше, чем в случае соединения металлов других марок. Так удается сократить до минимума количество трещин, которые появляются в результате термического воздействия.
  • Нержавейка обладает сильным коэффициентом сопротивления. Во время сварки ее поверхность сильно нагревается. Поэтому следует использовать только специальные электроды.

Технология сварки нержавеющей стали

Специалисты выделяют три основных момента, на которые следует обратить внимание начинающим сварщикам:

  • Сварка деталей с толщиной стенок до 1,5 миллиметра выполняется в инертной среде. Требуются вольфрамовые неплавящиеся электроды. Способ сваривания может быть любым: мануальным, автоматическим или полуавтоматическим.
  • Заготовки со стенками 1,5-3 мм соединяются с использованием электродуговой сварки.
  • Сварка металла с толщиной от 3 мм выполняется с использованием электродуговой сварки со струйным переносом металла от электрода к наплавляемой поверхности.

Максимум внимание необходимо уделить операциям с аргонной сваркой. Нельзя допускать попадания вольфрама в расплав. В этом случае будут резко уменьшены прочностные характеристики сварочного шва. Чтобы избежать подобного, необходимо разжигать дугу бесконтактным методом или же на отдельной графитовой пластине. И только после этого можно перенести сварочный процесс на свариваемые поверхности из нержавеющей стали.

Марки электродов по нержавейке

Ассортимент электродов для сварки нержавеющей стали включает большое количество марок продукции. Но наибольшей популярностью пользуются три – ЦЛ-11, ОЗЛ-6 и НЖ-13.

Читайте так же:
Сделать сверло своими руками

Электроды ОЗЛ-6

Расходные материалы данной марки применяются в случаях, когда изготовленная конструкция будет эксплуатироваться в условиях с высокой температурой: до 1000 градусов Цельсия включительно. Для проведения работ необходим постоянный ток. Основные преимущества электродов:

  • высокая прочность сварочного шва;
  • отличная ударная вязкость;
  • пластичность соединения;
  • внутри не происходят коррозийные процессы;
  • нет брызг при сварке;
  • ровный и аккуратный шов.

Электроды ЦЛ-11

Электроды предназначены для работы с металлами, которые характеризуются большим содержанием никеля и хрома. Именно эти два компонента определяют уровень устойчивости сплава к коррозии. Требования к сварочному шву данных металлов достаточно жесткие. Работы выполняются при температуре расплава +450 градусов Цельсия от источника постоянного тока. Обмазка электрода представляет смесь карбоната и фтористых компонентов. Преимущества электродов идентичны расходным материалам марки ОЗЛ-6.

Электроды НЖ-13

Электроды применяются в сварке заготовок из пищевой нержавеющей стали. Как показывает практика, расходные материалы с маркировкой НЖ-13 отлично справляются с задачами соединения металлов, содержащих не только никель и хром, но и молибден.

Другие популярные марки электродов для нержавеющей стали

  • ЗИО-8. Используются в производстве конструкций из жаростойкой нержавейки. Электроды с основной обмазкой предназначены для работы в сети постоянного тока с обратной полярностью. Допускается любой способ формирования шва: горизонтальный, вертикальный, нижний или верхний;
  • ЭФ400/10У. предназначены для работы с нержавеющей сталью аустенитного класса. Готовые конструкций из такого материала предназначены для эксплуатации в условиях агрессивной среды с температурой до +350 градусов Цельсия;
  • НИИ-48Г. Универсальный расходник с основным покрытием, который отлично зарекомендовал себя в работе с низколегированной и специальной сталью. Допускается любое положение электрода. Необходим источник постоянного тока, подключение – с обратно полярностью;
  • ОЛЗ-17У. специально разработан для ручной дуговой сварки нержавеющего металла, который без проблем будет контактировать с фосфорной и серной кислотой. При сварке допускается любое положение, кроме вертикального сверху вниз. Необходим постоянный ток, полярность – обратная. Важно обеспечить исключительную чистоту соединяемых кромок;
  • ЭА. Очень широкий модельный ряд электродов. Рекомендованы для использования в сборке конструкций из высоколегированной стали, для которых важна прочность. По окончанию сварочного процесса не требуется финальная обработка шва.

Среди мастеров своего дела популярны электроды, производимые шведской компанией ESAB:

  • ОК 61.30. Универсальный расходный материал с небольшим содержанием углерода. Обладают рудно-кислой обмазкой; легким розжигом, формируют ровный приятный шов. Работают от сети переменного или постоянного тока с прямой полярностью. Относительно поверхности можно размещать в любом положении, за исключением вертикального по направлению сверху вниз;
  • ОК 61.35. Предназначены для создания конструкций с особыми условиями эксплуатации: от -165 до 400 градусов Цельсия. Нередко используются при строительстве трубопроводов для теплотрасс и другого предназначения. Предназначены для подключения к сети постоянного тока с прямой полярностью. Основная обмазка;
  • ОК 67.45. Имеет двойное предназначение: для работы с нержавейкой и наплавки материалов с ограниченной свариваемостью. Накладывается на шов только как первый слой. После этого наплавляются износостойкие сплавы и металлы. Шов легко обрабатывается, выдерживает высокие температуры и легко переносит трение;
  • ОК 63.30. Универсальный продукт, который показывает отличные результаты при сварке любых марок нержавеющей стали.

Следует учесть, что все перечисленный выше марки электродов для сварки нержавейки перед использованием следует прокаливать. Температурный режим свой для каждого продукта.

Советы и рекомендации по сварке нержавейки

Профессионалы делятся опытом. Их советы помогут новичкам избежать вовсе необязательных ошибок:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector