Наиболее ходовым способом работы с нержавеющей сталью являются сварка. Сварочный процесс обладает нескольким особенностями:
- невысокий уровень свариваемости значительно влияет на формирование соединения;
- низкая теплопроводимость нержавейки приводит к тому, что свариваемые изделия проплавляются даже при достаточно небольших величинах силы тока;
- высокий коэффициент расширения означает, что при нагреве изделие как бы растягивается. В то время как при остывании появляется стягивающий эффект. Инородный металл, входящий в структуру основной конструкции и обладающий меньшим коэффициентом расширения, оставляет микротрещины. Поэтому важно правильно подбирать расходные материалы;
- при нагреве более 500°С в изделиях из нержавейки возникает межкристаллитная коррозия. Чтобы этого избежать нужно тщательно подбирать режим сваривания, а также принудительно охлаждать свариваемые детали.
Сварка электродами по нержавейке
Сваривание коррозионностойких сталей является сложным и трудоемким процессом. Данная процедура требует от исполнителя наличия теоретических знаний и практического опыта. Ещё одним важным критерием для комфортного проведения сварочных работ является правильный выбор электродов.
Особые характеристики нержавейки, а также несколько особенностей сваривания данного материала требует применения специальных сварочных материалов. Сварка нержавейки правильно подобранным электродом является гарантией надежности, прочности и долгого эксплуатационного срока готового изделия.
Как обычным электродом заварить нержавейку
Очень часто начинающие сварщики задаются вопросом: можно нержавейку варить обычными электродами? Важно отметить, что сварка коррозионностойких сталей обычными электродами технически возможна. При отсутствии или нехватке специальных сварочных материалов можно использовать простые расходники. Многие мастера неоднократно применяли такой подход, но исключительно для обработки деталей бытового использования. Так как к промышленным конструкциям применяются повышенные требования по надежности и монолитности.
С технологической точки зрения, рекомендуется использовать специализированные электроды, имеющие подходящее покрытие. Сварка нержавейки простыми электродами отрицательно сказывается на качестве соединения, также возможно появление микротрещин.
Вывод! Поэтому сварка нержавейки обычными электродами должна применяться как крайняя мера, только в экстренном случае или если вы мало чем рискуете.
Также часто возникает вопрос: можно ли варить нержавейку обычной сваркой? Здесь также подразумевается возможность применения простых расходников для работы с коррозионностойкими сталями.
Видео
Предлагаем посмотреть небольшой ролик, где самодельщик показывает как заварил теплообменник банной печи черным электродом. В комментариях видно, что мнения по поводу допустимости такой сварки разделились, что делает такой подход спорным.
Достоинства и недостатки сварки полуавтоматом
Достоинства:
- высокая производительность без потери качества сварного шва;
- отсутствие сильной задымленности, что облегчает сварку в помещении;
- небольшое количество брызг металла (благодаря постепенной подаче сварочной проволоки);
- возможность сваривать тонкие и толстые заготовки;
- уменьшенное количество расхода сварочного материала.
Недостатки:
- необходимость использования газового баллона
В этом недостатке кроется сложность транспортировки баллона к месту сварки. Но если учесть все перечисленные достоинства, то на этот недостаток с легкостью можно закрыть глаза.
Способы сварки нержавейки
Существует несколько способов сварки нержавеющих сталей. Каждый метод подразумевает применение конкретного оснащения и расходных материалов. О том, как правильно варить нержавейку электродами будет проанализировано далее.
Ручная электродом
Ручная сварка нержавеющих сталей электродом с покрытием является универсальной, может использоваться практически в любой отрасли. Данный метод обеспечивает приемлемое качество соединения, поэтому применяется домашними и профессиональными исполнителями. Также важным достоинством технологии ММА является простота и легкость сварочного процесса. Кроме этого, сварка нержавейки дуговой сваркой имеет ещё несколько достоинств:
- ценовая доступность электродов и оборудования;
- аппараты могут работать в течение всего рабочего дня;
- агрегаты обладают компактными размерами и небольшим весом, что позволяет быстро перемещаться по рабочему объекту;
- высокая скорость выполнения работ при умелом обращении с оснащением и расходными материалами;
- прочность сварных швов;
- существует возможность самостоятельно изучить данный способ сварки и применить на практике.
Чтобы сварной шов обладал высокой надежностью, необходимо правильно подобрать сварочные материалы. Для ручной сварки подойдут следующие марки:
ОЗЛ-8 предназначены для того, чтобы сваривать изделия, эксплуатирующихся при воздействии агрессивных сред. При этом к наплавленному металлу не предъявляются повышенные требования по стойкости к МКК. Электродами ОЗЛ-8 исполнители пользуются для обработки ответственных конструкций.
Электроды НЖ-13 создают надежное соединение, предотвращают образование МКК. Тонкий слой шлаковой корки после остывания и сжатия рабочей зоны отпадает самопроизвольно. Это значительно ускоряет процесс, когда необходимо выполнить большое количество швов.
Электроды ЦЛ-11 характеризуются хорошей изоляцией сварочной ванны от воздействия внешних факторов. Данная марка обеспечивает прочное соединение.
При использовании данной технологии применяется постоянный ток для сварки нержавейки, полярность – обратная.
Проанализировав данные сведения, исполнитель любого уровня сможет узнать как варить нержавейку дуговой сваркой.
Ручная аргоном
Ручная сварка нержавейки в среде аргона осуществляется с помощью вольфрамовых электродов. Данная технология гарантирует получение качественных и надежных швов. Причем соединения отвечают всем поставленным требованиям, даже, если они выполнены в домашних условиях. Следовательно, аргонодуговая сварка применяется, когда исполнителю нужен эстетический результат. Швы не требуется зачищать от шлаков. Искры при сваривании отсутствуют. Это самый чистый метод соединения. Также данный способ предназначен для работы с деталями с очень тонкими стенками.
Сваривание осуществляется переменным или постоянным током прямой полярности.
Вид напряжения зависит от толщины металла:
- если толщина свариваемых листов составляет 1 мм., то применяется постоянный ток в 30-60 А,Ø электродов – 2 мм.
- сварка нержавеющей стали переменным током также возможна при работе с элементами толщиной 1 мм.: сила напряжения – 35-75 А, электрод Ø – 2 мм.
- данные для обрабатываемых изделий толщиной 1,5 мм.: постоянный ток прямой полярности, 40-75 А, Ø сварочного прутка – 2 мм.;
- переменный ток, 45-85 А, Ø – 2 мм.
Особенности данного метода:
- дугу следует поджигать бесконтактным способом, чтобы вольфрам с электродов не попал в расплавленный металл;
- сварка должна проводиться без колебательных движений стержня. Нарушение этого правила может привести к нарушению защиты рабочей зоны, что приведет к окислению шва.
Совет! При использовании данного метода можно уменьшить расход сварочных материалов. Для этого необходимо после окончания сваривания в течение 10-15 секунд не отключать подачу аргона. Подобная процедура позволяет защитить раскаленный электрод от активного окисления.
Сварка аппаратом инверторного типа
Область занятий весьма обширна в силу мобильности устройства. Инвертор не привязан к одному месту, поэтому с ним можно работать дома или на производстве. Ручную дуговую сварку для работ с нержавейкой лучше использовать:
- Для создания коротких швов.
- Для выполнения деталей в небольших объемах.
- При установке металлоконструкций. Этот метод не используется при выполнении большого объема работ.
- Для создания прихваток под основные сварочные работы при установке конструкций.
- Для устранения сварочных недочетов после проведения процесса.
- Для наплавки.
Соединять таким способом при использовании инвертора можно небольшие детали или трубы, соблюдая последовательность процесса. Многие новички задают вопрос о том, как сварить нержавейку инвертором в домашних условиях, что действительно при отсутствии опыта не так просто сделать. Можно приобрести для проведения работ небольшой инвертор «Ресанта». Он имеет малый вес и отличные технические характеристики. Разнообразие модельного ряда позволит выбрать подходящий аппарат.
Сварка нержавейки электродом в домашних условиях
Для проведения сваривания в домашних условиях многие исполнители применяют аппараты инверторного типа.
Агрегаты подобного типа работают от стандартного источника питания в 200 В, их небольшие габариты и вес позволяют удобно перемещать и транспортировать оборудование.
Сравнительно невысокая стоимость сделала оснащение такого типа лидером продаж среди исполнителей. Сварка нержавейки инверторной сваркой создает надежное соединение.
Во время настройки инвертора следует учитывать следующие параметры:
- если толщина металла составляет 1,5 мм., то сила тока должна быть равна 40-60 А, Ø электрода – 2 мм.
- толщина детали 3 мм.: напряжение 75-85 А, Ø прутка – 3 мм.
- толщина 4 мм: ток 90-100 А,Ø стержня – 3 мм.
- толщина 6 мм. напряжение 140-150 А, Ø расходника – 4 мм.
Сваривание производится постоянным током обратной полярности.
Сварочный процесс включает несколько этапов:
- следует удалить с рабочей поверхности ржавчину, масло и другие загрязнения, зачистка осуществляется металлической щеткой;
- кромки изделия, толщина которого превышает 4 мм., необходимо разделать. Это обеспечивает хороший уровень проплавления и заполнения сварочной ванный. Разделка производится болгаркой или напильником;
- при работе с тонким металлом, нужно плотно свести свариваемые края друг к другу, выполнить прихватки;
- изделие толщиной более 7 мм. следует подогреть до 150°С. При проведении бытовой сварки это рекомендуется делать паяльной лампой;
- работа начинается с поджигания дуги. Электрод подносится к поверхности и несколько раз дотрагивается до него, таким образом он активируется.
- соединения проводится на короткой дуге;
- в конце шва следует сделать “замок”, чтобы избежать образование трещин и свищей;
- после окончания сварочного процесса, нужно дать изделию остыть, принудительно этого делать не рекомендуется;
- шлаковую корку убирают молотком или зачищают примерно через пять минут после окончания работ;
- в последнюю очередь проводится полировка и шлифовка.
Полезное видео
Для данного метода нужны электроды, использующиеся для работы с металлами коррозионностойких и жароустойчивых видов.
Электроды, предназначенные для инверторной сварки коррозионностойких сталей:
Шов, выполненный электродами ОЗЛ-6, обладает жаростойкостью, не склонен к образованию трещин и пор. Данная марка характеризуется высокими эксплуатационными свойствами.
Электроды АНО-27 предназначены для сварки ответственных конструкций, эксплуатирующихся при статических и динамических нагрузках, а также при отрицательных температурах.
Другие марки смотрите в разделах для коррозионностойких высокопрочных сталей и для коррозионностойких кислотостойких сталей.
Какими электродами варить нержавейку с чёрным металлом
На производстве, где все процессы проводятся исключительно в соответствии с технологией, чаще всего не возникает вопроса: как приварить нержавейку к черному металлу? Ведь соединение таких различных металлов в обычных условиях является неправильным, с технической точки зрения. Также потребность в такой процедуре, как правило, практически отсутствует. Но иногда такая необходимость бывает. И для этого выпускаются специальные электроды.
Также в домашних условиях процесс подобного рода вполне реален. Но для этого нужно знать химический состав свариваемых изделий, чтобы правильно подобрать расходные материалы. Ведь нержавейка и черный металл являются разнородными материалами. Также следует учитывать такой параметр как свариваемость, т.е. способность данных материалов образовывать неразъемные соединения удовлетворительного качества.
Существует два способа для соединения:
- сварка нержавейки и черного металла электродом с покрытием;
- сваривание вольфрамовыми расходниками.
При использовании технологии ММА следует применять сварочные материалы, предназначенные для цветных металлов и сплавов.
Сварочные электроды АНЖР-2.
Наиболее распространенными марками являются АНЖР-1 и АНЖР-2. Основное преимущество – возможность проведения сварки практически во всех пространственных положениях, кроме вертикального “сверху-вниз”.
Также подходящим вариантом станут электроды ЦТ-28. Достоинства: шов, образованный с помощью сварочных материалов данной марки, отличается высокой жаропрочностью и жаростойкостью.
Кроме того, исполнитель может использовать специальные электроды по нержавейке.
Востребованными среди исполнителей являются электроды ESAB для сварки разнородных сплавов: ОК 67.42, ОК 67.45, ОК 67.52, ОК 68.81, ОК 68.82, ОК 92.26.
Второй метод является менее востребованным из-за более высокой стоимости вольфрамовых электродов. Также исполнителю понадобится специальное сварочное оборудование. В процессе сварки данной технологией, необходимо тщательно следить за положением прутка. Для получения качественного и надежного соединения, нужно держать стержень перпендикулярно к поверхности свариваемых изделий.
В зависимости от толщины материалов применяются различные ток и полярность при сварке нержавейки:
- толщина изделия 1 мм.: постоянное напряжение, сила в 30-60 А, Ø стержня – 2 мм.;
- толщина деталей 2 мм.: переменный ток силой 50-80 А, Ø прутка – 3 мм.;
- толщина составляет 4 мм.: постоянный ток, сила напряжения – 90-130, Ø расходника – 4 мм.
Выбор электродов
Для сваривания нержавейки инвертором постоянным током допускается использование электродов с базовым покрытием на основе карбонатов кальция и магния. К популярным отечественным маркам относятся ОЗЛ-8 и ЦЛ-11. Стоят недорого, но для работы требуется опыт. Электроды склонны к залипанию, плохо держат дугу, однако швы получаются с достаточными антикоррозионными характеристиками.
Лучшие результаты получаются, если для работы выбрать универсальные электроды с рутиловым покрытием. Ими сваривают на постоянном и переменном токе распространенные марки нержавеющей стали. Лучшими признаны электроды ОК 67.60, которые выпускаются шведской фирмой ESAB. Они легко поджигаются, стабильно держат дугу, снижается количество брызг расплавленного металла. Работая с рутиловыми марками, даже новичок наложит прочный шов.
При ручной сварке следует учитывать, что остывающий шлак начинает самопроизвольно отскакивать. Поэтому в это время нужно располагаться на безопасном расстоянии, чтобы он не мог попасть в глаза или на открытые участки кожи.
Сварка тонкой нержавейки
Сварка тонкого металла требует от исполнителя определенного уровня знаний и навыков. При работе с тонкостенными изделиями из коррозионностойких сталей важно не только верно выбрать электроды, но правильно определить напряжение. О том, как варить тонкую нержавейку электродом и каким током сваривают нержавейку будет рассказано далее.
Если сравнивать с обыкновенной сталью, то сваривание тонкой нержавейки электродом должно проводится при меньшей величине силы тока. Требуемое количество ампер примерно на 20% меньше.
Важную роль играет диаметр сварочного прутка. При толщине свариваемого изделия 3 мм. диаметр расходника 3-4 мм.
Следует применять стержни длиной не более 35 мм. Температура нагрева не должна превышать 500°С.
Не рекомендуется резко охлаждать изделие.
Бытовая сварка тонкой нержавейки проводится с помощью инвертора. Рекомендуется выполнять следующие правила:
- не нагревать заготовки и место соединения выше температуры в 150°С;
- сварочный процесс осуществляется на малых величинах тока с высокой скоростью;
- без колебательных движений электрической дуги;
- под заготовки подкладывать пластины, которые будут “забирать” часть тепла на себя. Это предотвратит сильное нагревание рабочей зоны и возможность образования дыр.
Металл толщиной до 3 мм. варят без разделки. Между заготовками должен быть зазор в 1-2 мм.
При осуществлении инверторной сварки с помощью электродов диаметром 3 мм, необходимо выставлять напряжение величиной 80 А.
Мастера применяют для соединения тонких коррозионностойких сталей следующие марки электродов:
ЦЛ-11 – распространенная и ходовая марка сварочных материалов. Материал шва, наплавленного ЦЛ-11, отличается стойкостью к коррозии в неблагоприятных условиях.
ОК 63.20 предназначен для работы с тонкостенными элементами, работающими в контакте с жидкими агрессивными неокислительными средами при температурах до 350°С.
Соединение металла сваркой
Сварки нержавейки имеет свои особенности, которые стоит учитывать при работе для избегания брака и дефектов.
- Материал склонен к утрате коррозийного сопротивления. При температуре более 500 °С материалы начинают терять включения хрома и феррума. Для предотвращения выхода молекул из раскаленной сварочной ванны, когда проводится работа с различной нержавейкой, требуется быстрое охлаждения участка нового шва.
- Нержавейке свойственен высокий уровень усадки и эффекта расширения. Во время охлаждения сталь сужается. При сварочном нагреве нержавейка наоборот незначительно увеличивается в размерах.
- Коррозионностойкая сталь имеет в два раза меньшую теплопроводность, чем у прочих металлов используемых для сварки. Это приводит к скапливанию тепловой энергии во время проведения сварки в зоне нагрева. Чтобы предотвратить значительное неравномерное распределение энергии, сварочный ток, как правило подается на 15% меньше нормы.
Создавать связь нержавейки можно несколькими методами, но практически применяют:
- Электросварочные работы по нержавеющей стали покрытыми электродами (ММА).
- Сварка полуавтоматом с нержавеющей проволокой (МИГ).
- Аргоновый метод с вольфрамовым электродом (TIG).
Сварка нержавеющих труб
Сварка труб из нержавеющей стали электродами является популярным видом соединения подобных изделий. Сварочные работы с трубами проводятся электродами с основной или рутиловой обмазкой. Сварочный процесс плавящимся расходником осуществляется на постоянном токе обратной полярности.
Сварка нержавейки постоянным током обладает несколькими преимуществами: малое разбрызгивание металла; простота процесса для сварщика; подходит для работы с тонкостенными трубами; качественный шов.
Вольфрамовые электроды для сварки труб из нержавеющей стали работают на постоянном токе прямой полярности. Преимущества данного способа:
- надежная защита от воздействия кислорода, которое может привести к окислению;
- устойчивая дуга;
- соединение обладает высокой коррозийной стойкость.
Независимо от выбранного способа соединения, технология сваривания нержавеющих труб включает три этапа:
- Подготовительный делится на две части: подготовка исполнителя и подготовка основного материала. Для сварщика должны быть подготовлены спецодежда и защитная маска. Нержавеющие трубы нужно зачистить от от различных загрязнений: коррозия, краска и т.д. Стыки и площадь возле них следует обработать металлической щеткой или наждачной бумагой.
- Сварочный процесс начинается с зажигания электрода и возбуждения дуги. Важно в ходе работ удержать дугу. Затем осуществляется соединение.
- Важным этапом является проверка качества шва. Перед этим необходимо отбить шлак.
Электроды для труб из нержавейки:
ОК 63.20 предназначены для сварки точками, т.е. процесс производится при кратковременном поджиге и гашении электрической дуги.
Небольшой видеоролик для наглядности.
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.
Читать также: Настройка карбюратора бензопилы хускварна 142
