Особенности сварки нержавеющей стали

Сварка нержавеющей стали (нержавейки) – основные моменты

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

Известно, что данный тип металла обладает антикоррозионными характеристиками из-за добавления в его состав хрома, который при взаимодействии с атмосферным кислородом образует оксидный барьер, защищающий железо от окисления.

Помимо хрома, нержавеющая сталь может включать и другие компоненты (никель, титан, молибден). Добавление в состав вспомогательных элементов дает возможность изменять свойства материала, что и определяет сферу его применения.

Классификация нержавеющих сталей

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

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

Классификация материалов

Как осуществляется сварка нержавейки

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

Обзор техпроцесса

Для сваривания нержавейки можно применить одну из следующих технологий:

Ручная MMA-сварка, как правило, используют при отсутствии высоких требований к качеству шва. Основная сложность данной технологии заключается в правильном выборе электрода, который нужно подбирать в соответствии с маркой металла.

Обычно для таких целей применяют электроды с основным покрытием, изготовленным из карбонатов магния и кальция, или рутиловым покрытием, созданным на основе двуокиси титана.

Таблица для подбора электродов

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

TIG сварка изделий из нержавейки

TIG сварка выхлопных систем

Аргонодуговая сварка TIG с вольфрамовым электродом

Полуавтоматическая технология MIG/MAG является наиболее универсальной для сварки нержавеющей стали, так как позволяет работать с разными толщинами: для тонких листов подходит метод короткой дуги, для толстых – струйного переноса.

С целью защиты шва обычно используют смесь аргона (98%) с диоксидом углерода (2%). Не рекомендуется увеличивать концентрацию углекислоты и, тем более, применять ее в чистом виде, поскольку это приводит к появлению металлических брызг и нарушению структуры шва.

Подробнее о сравнении углекислого газа и сварочных смесей читайте в нашей статье.

Особенности работы с нержавеющей сталью

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

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

Сваривание изделий из нержавейки это распространенная задача на производстве.

Как показывает практика, попытки сэкономить на качестве защитных газов приводят к уменьшению надежности и долговечности сварного соединения. Качество имеет первостепенное значение для всего результата работы.

Например, здесь можно ознакомиться с защитными газовыми смесями, которые применяются для различных видов металлов, и их типовыми характеристиками.

Сварка нержавеющей стали – технологии и особенности

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

Все нержавеющие стали содержат железо в качестве основного элемента и хром в количестве от 11% до 30%. Добавление не менее 12% хрома в сталь делает её коррозионностойкой.

Содержащийся в стали хром при взаимодействии с кислородом из атмосферы образует тонкий, невидимый слой оксида хрома, называемый оксидной пленкой.

Размеры атомов хрома и их оксидов схожи, поэтому они примыкают вплотную друг к другу на поверхности металла, образуя стабильный слой толщиной всего в несколько атомов.

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

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

Типы нержавеющей стали

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

• Аустенитные стали:Аустенитные стали имеют аустенит в качестве основной фазы. Это сплавы, содержащие хром и никель (иногда марганец и азот). Наиболее известная нержавеющая сталь аустенитного класса, 304 сталь, иногда её называют T304. Тип 304 –нержавеющая сталь с содержанием хрома 18-20% и 8-10% никеля. Такое содержание элементов делает сталь немагнитной и придает ей высокую коррозионную стойкость, прочность и пластичность. Благодаря этому они широко используются в разных отраслях промышленности.
• Ферритные стали:Ферритные стали имеют феррит в качестве основной фазы. Эти стали содержат железо и хром. Основной тип стали – сталь 430 с содержанием хрома 17%. Ферритные стали менее пластичны, чем аустенитные стали. Не закаляются путем термической обработки и используются, как правило, в агрессивных средах.
• Мартенситные стали:Характерную микроструктуру мартенсита впервые наблюдал немецкий микроскопист Адольф Мартенс в 1890 году. Мартенситные стали – низкоуглеродистые стали основным типом которых является 410 сталь с содержанием 12% хрома и 0,12% углерода. Мартенсит придает стали высокую твердость, но и снижает ее жесткость и делает металл хрупким. Поэтому эти типы стали используют в слабоагрессивной среде, например при изготовлении столовых приборов и режущего инструмента.

Сварка нержавеющей стали

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

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

Этими различиями являются такие свойства нержавеющей стали:

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

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

Ручная дуговая сварка MMA нержавейки

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

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

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

Аргонодуговая сварка TIG нержавеющей стали

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

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

Полуавтоматическая сварка MIG MAG

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

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

Преимуществом импульсного процесса сварки является то, что он является наиболее управляемым процессом. Металл сварочной проволоки переходит в сварочную ванну благодаря подаваемым импульсам. Каждый импульс – одна сварочная капля.

Благодаря этому снижается средний ток горения дуги, следовательно, и тепловложение, что очень важно при сварке нержавейки. Уменьшается зона термического влияния. Подробнее про сварочный полуавтомат для сварки нержавеющей стали можно посмотреть здесь.

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

Надеемся, что данная статья будет полезна для вас

© Смарт Техникс

Данная статья является авторским продуктом, любое её использование и копирование в Интернете разрешена с обязательным указанием гиперссылки на сайт www.smart2tech.ru

по сварке нержавеющей стали:

Время сварки@6 – TIG сварка нержавеющей стали для начинающих

Время сварки@8 – Сварка выхлопных систем из нержавеющей стали

Особенности сварки нержавеющей стали

Сварочные работы с необходимость соединить детали из нержавейки становятся настоящей проблемой для многих начинающих сварщиков. У данной разновидности стали есть множество нюансов, которые нужно учесть перед тем, как приступить к работе.

Как правильно и качественно варить нержавейку? Какие особенности сварки нержавеющей стали нужно знать? Какие электроды по нержавеющей стали выбрать, чтобы сварить металл в домашних условиях? На эти, и многие другие вопросы мы постараемся ответить в этой статье.

Общая информация

Существует общемировая классификация металлов, согласно которой нержавейка относится к классу высоколегированных сталей. А это значит, что такой металл будет особенно устойчив к коррозии и разрушению. Для потребителя это безусловный плюс, а вот для сварщика это скорее недостаток.

Устойчивость к коррозии обеспечивает оксидная пленка, покрывающая лист нержавеющей стали. Пленка состоит из хрома и кислорода, она невидима, но при этом способна к регенерации. Если поцарапать лист нержавейки, то пленка потеряет свои свойства, но спустя время восстановится. Отсюда невероятная долговечность использования изделий из нержавеющей стали.

Благодаря своим достоинствам нержавейка стала очень популярна, ее широко применяют при производстве изделий для быта и для крупной промышленности. Вы с одинаковой вероятностью обнаружите дома стальную нержавеющую кастрюлю и узнаете о производстве стальных комплектующих для лабораторий.

На этом фоне очень востребована сварка труб из нержавейки и любая сварка тонкой нержавейки. Любому мало-мальски опытному сварщику нужно уметь выполнять такой вид работ. Тем более, обучиться этому несложно. Все, что сказано в этой статье, относится и к домашней сварке.

Особенности сварки

Как мы уже писали выше, у данного металла есть некоторые нюансы. И все особенности сварки нержавейки нужно обязательно учитывать, чтобы выполнить работу быстро и качественно. Из основных особенностей можно выделить как раз оксидную пленку.

Не пытайтесь полностью избавиться от нее, просто как следует зачистите металл перед сваркой, подготовьте поверхность. Для этого можно использовать шлифмашинку, или болгарку со шлифовальным кругом. Также можно использовать металлическую щетку.

После такого метода обработки металл потеряет свою внешнюю привлекательность, так что его нужно будет потом отполировать до блеска.

Дома можно выполнить травление с помощью специальной пасты. Ее наносят с помощью толстой широкой кисти.

Но учтите, что перед началом травления поверхность деталей нужно как следует вымыть и обезжирить.

Также не забудьте подготовить кромки, предварительно разделав их. Обратите внимание, что в сварном стыке обязательно должен быть зазор, чтобы у шва была свободная усадка в процессе охлаждения.

Вернемся к подготовке кромок. Их также нужно тщательно зачистить щеткой и промыть ацетоном (или любым другим растворителем), чтобы обезжирить поверхность.

Это поспособствует улучшению качества шва, а дуга будет гореть стабильно.

Способы сварки нержавейки

Сначала расскажем о плазменной сварке. Этот метод получил широкое распространение в последнее время. Можно варить нержавейку различной толщины. Суть плазменной сварки заключается в сужении дуги с помощью специального сопла. В итоге создается мощный поток плазмы, температура которой достигает 20 тысяч градусов по Цельсию.

Сварку нержавейки в условиях дома или крупного цеха можно провести и с помощью других способов. Самый популярный — TIG сварка.

Она выполняется с помощью вольфрамовых электродов и в среде защитного газа (аргона, например). Этот метод особенно хорош, когда нужно сварить лист толщиной более 1.5 миллиметров.

Такая сварка часто называется ручной сваркой инвертором, поскольку для работы вам достаточно иметь полуавтомат инверторного типа и покрытые электроды. Такой метод сварки отлично подойдет для тонкой нержавейки (менее 1 миллиметра).

На данный момент это два самых распространенных метода сварки нержавеющей стали, их широко применяют и в профессиональной, и в домашней практике.

Далее мы подробнее разберем эти методы, позволяющие довольно качественно сварить нержавейку в домашних условиях.

Ручная сварка инвертором

Соединение нержавейки инверторной сваркой с применением покрытых электродов — это очень популярный метод, если у вас нет особых требований к качеству шва.

Если вам нужно сварить стеллаж или залатать кастрюлю, то нет смысла использовать другие методы, поскольку они дороже и не оправданны в таких ситуациях. Ключевой элемент здесь не сам инвертор, а именно электроды.

От правильного выбора которых как раз и зависит качество шва.

У покрытых электродов по нержавейке особый состав, точнее, особая обмазка, которая выполняет роль флюса. Качественные электроды должны формировать прочный надежный шов, стойкий к коррозии и перепадам температур. Мы рекомендуем марки ОЗЛ-6, ОЛИВЕР 29.9, НЖ-13.

Конечно, это не весь перечень электродов, которые можно использовать для сварки нержавейки, но именно эти марки показали себя с наилучшей стороны в нашей практике.

Ручной дуговой сваркой нужно варить, установив постоянный ток и обратную полярность. Также установите пониженную силу тока (примерно на 10-20% процентов ниже, чем вы обычно используете).

Ваша задача — равномерно и плавно проплавить металл, тем более вы будете использовать электроды небольшого диаметра и с небольшой тепловой энергией.

Сварка нержавейки инвертором не предполагает использование больших значений сварочного тока. Лучше не экспериментируйте с этим параметром, установите значение поменьше.

Перегрев металла (а это очень вероятно, учитывая, что нержавейка обладает низкой теплопроводностью) может привести к деформации детали. В особо запущенных случаях у детали могут отламываться целые куски.

Так что будьте готовы, что электроды для нержавейки плавятся довольно быстро по сравнению с другими стержнями, и здесь нужна предельная внимательность.

Если вам предстоит сварка тонколистовой нержавейки и шов должен получиться аккуратным, то обратите внимание на сварку в среде аргона.

Сварка в среде аргона

Сварку нержавеющей стали в среде аргона (или просто TIG («тиг») сварка — современный и очень популярный метод.

Он отлично подойдет, если нужно сварить очень тонкие листы нержавеющей стали, при этом не деформировав их, и если к шву предъявляются особые требования по качеству.

Сварка листовой нержавейки осуществляется в среде инертного газа (чаще всего именно аргона) и с применением вольфрамовых стержней.

Возможна сварка нержавейки переменным током и постоянным током, но в обоих случаях обязательна прямая полярность. Также нужно использовать присадочный материал, например, проволоку. Проволока должна быть изготовлена из высоколегированного материала. Важно выполнять работу с «твердой рукой», не отклоняясь в сторону. Иначе шов начинает стремительно окисляться, а это уже проблема.

Обратную сторону шва нужно защитить от воздуха с помощью аргона, которые будет поддуваться. Но это необязательно.

Также мы рекомендуем поджигать дугу бесконтактным методом, на специальной пластине, а затем переносить ее на нержавейку. После того, как окончите процедуру, не выключайте сразу газ.

Подождите 10 секунд, и только затем выключите. Так вольфрамовые электроды будут меньше окисляться и их срок службы продлится.

Вместо заключения

Варить нержавейку не так уж сложно, как кажется на первый взгляд. Тем более, вы можете выбрать один из двух способов: варить электродами по нержавейке или решить, что сварка нержавейки переменным током в среде аргона для вас предпочтительнее. В любом случае, практикуйтесь как можно больше. Это крайне полезный навык, и он поможет улучшить ваши профессиональные способности.

[Всего : 0    Средний: 0/5]

Сварка нержавеющей стали: особенности, методы, оборудование и расходные материалы

Для новоиспеченных сварщиков сваривание элементов из нержавеющей стали (НС) является непростой, но выполнимой задачей. Такой тип стали имеет множество свойств, которые сварщик обязан учитывать.

Какие правила сваривания НС? Как добиться хорошего качества шва? Какие нюансы варки такой стали? Влияет ли тип электрода? Возможно ли варка своими руками?

На эти вопросы и их производные ответы дадим ниже.

Введение

«Нержавейка» имеет мировую классификацию. Согласно общепринятому понятию нержавеющая сталь – это легированная сталь, устойчивая к ржавчине в атмосфере и агрессивных средах.

Для покупателя – это самое важное свойство, но для создателя товара из такого метала это непростая работа.

Устойчивость к саморазрушению в результате взаимодействия с внешней средой обеспечивает окисная плёнка. Основной легирующий элемент НС — хром, входит в реакцию с кислородом и создает невидимую оксидную плёнку.

Интересный факт: такая пленка регенерирует. Например, если на нержавейку воздействовать механически, то пленка теряет свои свойства.

Достаточно немного времени, и она восстановиться. Это и дает невероятную долговечность использовать товары из НС. Такое важное преимущество «нержавейки», дает возможность применяют в быту и в промышленности товары из нее.

Всегда можно найти дома кастрюли и приборы из нержавеющей стали. И так же легко можно узнать об изготовлении комплектующих для больших производств.

Высоко востребованы сварочные работы с нержавеющей сталью и тонких заготовок из нее. Для выполнения таких заказов надо иметь опыт и знания. Обучение простое. Ниже расскажем о сварке своими руками.

Особенности сварки нержавеющей стали

У данного сплава есть свои нюансы. Для качественного выполнения зданий по свариванию элементов из нержавеющей стали, рекомендуем учитывать все свойства и нюансы. Основной особенностью есть окисная пленка.

Избавляться от нее совсем не требуется. На подготовительном этапе для зачистки воспользуйтесь:

• шлифмашинкой;
• болгаркой с кругом;
• металлической щеткой.

После очистки заготовка теряет эстетичность, но в конце работы достаточно отполировать метал до сверкания. Если сроки позволяют, можно применить травление. Учитывайте, последний метод применим для элементов небольших размеров.

Травление — технологические приёмы для управляемого удаления поверхностного слоя материала с заготовки под действием химических веществ – использование специальных растворов.

В быту можно прибегнуть к спецпастам. Их наносят широкой толстой кисточкой, на предварительно вымытую и обезжиренную поверхность.

Возвращаясь к приготовлению края, тщательно его зачистите, обработайте обезжиривающим средством (растворителем). Это улучшит качество шва и обеспечит уверенное горение дуги.

Методы сварки

Есть несколько методов сваривания «нержавейки».

Плазменная сварка или TIG сварка. Широко применимый метод позволяющий сваривать нержавеющей стали разных толщин. Смысл “тига” в сужении дуги при помощи сопла.

В результате получаем поток плазмы с температурой приближающейся к двадцати тыс. по Цельсию.

Метод, к которому можно прибегнуть в быту или в большом цехе. Для его выполнения надо учесть два момента: наличие вольфрамовых стержней и защитный газ (к примеру, аргон). Особенно применим для работ по свариванию заготовок более полутора миллиметров.

Дуговая сварка в инертном газе. Метод сварки для выполнения заказов с трубами или тонкими листами (нержавеющая сталь меньше одного миллиметра). Для использования этого метода достаточно наличия полуавтомата инверторного типа и покрытые электроды.

Это самые используемые методы сваривания нержавеющей стали, как дома, так и в профессиональной практике.

Сварка инвертором

Связать элементы из нержавеющей стали инверторной сваркой с использованием покрытых электродов – очень распространённый метод, если нет требования к качеству шва.

Для решения бытовых задач (сваривание кастрюль, подвальных стеллажей) это самый бюджетный способ. Основной элемент не агрегат, а электроды. От правильного вида зависит результат.

Спецэлектрод по нержавейкам, имеет в своем составе особенную обмазку, выполняющую роль флюса. Качественные, свежие спецэлектроды дадут крепкий шов. Он будет достаточно устойчивые к ржавчине и скачков температур.

Учтите некоторые моменты при сварке:

• постоянный ток;
• обратная полярность;
• пониженный ампераж.

От вас зависит равномерно и плавность сваривания металла. Учитывая, что электроды имеют малый диаметр и невысокую тепловую энергию.

Не рекомендуем экспериментировать с апмеражем. Такой тип сварки не предусматривает высоких значений. НС имеет низкую теплопроводимость и применять высокий ток приведет к деформациям.

В некоторых ситуациях возможно откалывание больших кусков заготовок. Будьте внимательны — стержни для нержавеющей стали плавятся быстро, по сравнению с другими электродами.

Как и при других сварочных работах, достигнуть лучшего качества и сохранить необходимые свойства поможет охлаждение. Рекомендуем воспользоваться холодным воздухом.

Таким способом деталь охладиться постепенно и равномерно с минимальной деформацией шва. Если качество не выступает целью работы, достаточно будет применить холодную воду.

Если возникла задача сварить тонкую «нержавейку» и шов нужен эстетичный, примените аргонную сварку.

Сварка в аргонной среде (Ar)

Сварочные работы с «нержавейкой» в среде аргона (TIG сварка или «тиг») – распространенный способ. Он подходит для связывания тонкого листа металла, так как не создает деформаций, особенно когда нужно достичь высокого качества шва.

Этот вид сваривание требует среды инертного газа – к примеру, аргона. А также использовать в работах надо вольфрамовые стержни. Обязательно наличие прямой полярности. А вот ток может быть как постоянным, так и переменным.

Сварка нержавеющей стали предполагает так же наличие присадочного материала – проволоки. Она, в свою очередь, выполнена из металлов с высокой легированностью. Важно, работать уверенно, без сдвигов в стороны. В противном случае шов начнет окисляться.

После завершения процедуры сварки не спешите отключать газ. Достаточно подождать некоторое время – затем смело выключить. В результате вы продлите срок службы вольфрамовых стержней, чем уменьшите окисление.

Подытожим

Работа сваркой заготовок из НС не сложна. Есть два способа варки, который вы выбираете сами — или спецэлектродами или в среде аргона.

Больше практики и вы станете асом по сварке нержавейки. Это достаточно нужный навык. Удачной сварки!

Технология сварки нержавеющей стали

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

Почему нужна отдельная технология сварки нержавеющей стали

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

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

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

Почему же для сварки нержавеющей стали необходимо использовать специальную технологию? Ответ на такой вопрос достаточно прост – эти металлы являются высоколегированными и трудно поддаются сварке. Когда эти стали находятся в расплавленном состоянии, они ведут себя иначе, чем другие виды.

Сварочная ванна получается слишком жидкая, поэтому нормальный валик «собрать» очень сложно. Он неровен из-за слишком быстрого растекания металла по поверхности, края не успевают схватываться.

Все это приводит к образованию множества дефектов, для минимизации которых технология сварки нержавеющей стали предусматривает дополнительную защиту.

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

Нержавеющая сталь по сравнению с обычной имеет следующие особенности:

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

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

От чего зависит, насколько эффективна технология сварки нержавеющей стали

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

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

Дорогие читатели!

Если у Вас возникли вопросы по поводу разработки и производства:

➜   корпусов для РЭА;

➜ корпусов для светодиодных табло и мониторов;

➜ экранирующих конструктивов для электронных устройств.

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

Это абсолютно бесплатно!

С чего начинается любая технология сварки нержавеющей стали

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

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

Какой может быть технология сварки нержавеющей стали

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

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

Далее рассмотрим каждый из этих способов.

MMA – технология сварки нержавеющей стали электродами

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

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

DC/AC TIG – технология сварки нержавеющей стали электродами

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

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

Полуавтоматическая технология сварки нержавеющей стали

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

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

Контактная технология сварки нержавеющей стали

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

У нержавеющей стали более высокое сопротивление, поэтому выделяется большее количество тепла при сварке, таким образом, необходимо, чтобы сила тока была уменьшена, а давление сжатия – увеличено.

Если следовать этим советам, то цикл сократится, а на стали не образуются прожоги. Кроме того, уменьшится вероятность образования карбидов, и шов нержавейки сохранит устойчивость к коррозии.

Технология роликовой сварки отличается высокой надежностью образующегося шва, а точечная применяется в большей части для соединения неответственных соединений.

Технология сварки нержавеющей стали под давлением (холодная сварка)

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

По данной технологии элементы нержавеющей стали соединяются внахлест или в тавр. Размер нахлеста зависит от толщины металла. Этот вид сварки можно выполнять как по односторонней, так и по двухсторонней схеме.

Первый вид характеризуется тем, что при таком воздействии пластически деформируется только верхний лист нержавейки, давление прилагается только к нему, соединение при этом получается качественным.

Во втором случае давление прикладывается к обеим деталям.

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

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

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

• Отработанные технические процессы.

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

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

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

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

Оставить заявку