Сварка нержавейки электродом: как правильно варить инвертором

Особенности сварки нержавейки

Нержавеющая сталь сложная для сваривания вследствие повышенного содержания хрома — в сплаве его от 13 до 30%. При соединении с кислородом, хром образует оксидную пленку, которая препятствует сплавлению металла в сварочной ванне. Низкая теплопроводность металла вызывает перегрев в зоне шва и частичное изменение структуры материала, что приводит к снижению прочности.

Но бороться с этими трудностями вполне возможно, просто необходимо помнить об особенностях металла и выбирать оптимальный режим работы.

Важен и второй вопрос — чем лучше всего варить нержавейку в домашних условиях? Однозначного ответа здесь нет. Все зависит от марки стали и опыта сварщика. Если есть выбор, то лучше всего выбрать инверторный аппарат, как самый удобный в использовании и обладающий широким диапазоном точных настроек.

В бытовых условиях чаще всего используется сварка покрытыми электродами, но подходят не все виды. Необходимо выбирать только электроды с основным или рутиловым покрытием. Если ориентироваться на марки, то покупать следует ОЗЛ-8, НИАТ-1, ЦЛ-11 или их зарубежные аналоги. В каждом магазине, торгующим сварочным оборудованием, вам подскажут, какие электроды для какой стали подходят лучше всего.

Наиболее распространенными марками стали, с которыми приходится встречаться домашнему мастеру, являются AISI 304, 304L, 316L и 321. Аналогами по ГОСТ выступают 08Х18Н10, 03Х18Н11, 03Х17Н14М3 и 12Х18Н10Т. Именно такие металлы используются для посуды, изготовления труб и листов, из которых делают ворота, ограды и другие декоративные архитектурные элементы.

Настраивается аппарат на обратную полярность ( на электроде) и сила тока выставляется на процентов 20-25 ниже, чем для сварки обычной стали такой же толщины. Также следует учесть тот факт, что электрическое сопротивление нержавеющей стали ощутимо выше, чем обычной. Электроды с низколегированным стержнем могут перегреваться и разрушаться в процессе работы.

Если есть возможность, лучше найти специальные электроды для нержавейки, их очень легко отличить — они выпускаются длиной 350 мм. Если же варить будете обычными электродами, следует быть готовым к тому, что покрытие с них может попросту осыпаться.

Под свариваемые листы нержавейки необходимо установить медную подложку, чтобы она отводила тепло из зоны сваривания и не возникало перегрева и металл не изменял своей структуры. Также не следует стыковать кромки вплотную — тепловой коэффициент расширения нержавеющей стали достаточно высокий, поэтому при охлаждении шов может покрываться микротрещинами. Зазор не должен превышать 2 мм. Электрод ведут вдоль прямой линии, колебательная траектория при сварке нержавейки не применяется.

Перед тем, как варить нержавейку покрытым электродом в домашних условиях, позаботьтесь о наличии всего необходимого для подготовки металла к работе и финишной обработки шва. Подготовка заключается в тщательной очистке зоны шва от пыли, грязи и следов технических жидкостей. Если есть возможность — пройдитесь зачистным кругом болгарки или мелкой наждачной бумагой. Затем необходимо промыть поверхность ацетоном или чистым бензином для удаления остатков масел и жиров.

Производство по свариванию данного металла в большой степени отличны от работы с простым железом. Основная часть деталей из нержавейки предназначаются для эксплуатации с жидкостями, находящимися под разной степенью давления. Основной проблемой сварщика являются протечки, возникшие после охлаждения сварочных швов. Как варить нержавейку электродом несложно определится изучив характеристики данного материала.

Эта сталь имеет достаточно большую степень расширения, во время нагревания молекулы отходят друг от друга на большее расстояние, чем у иных типов железа. Во время охлаждения сваренная деталь стягивается до изначальных габаритов.

Инородное железо, находящееся в самом шве с меньшим коэффициентом расширения, при остывании способствует порывам, оставляющим микротрещины, которые протекают после сварки. Чтобы избежать таких последствий следует выбирать качественные электроды, дающие возможность качественного совмещения свариваемого и наплавляемого металла.

Следующей проблемой сварки электродами нержавеющей стали является ее невысокий температурный режим плавления. Высокая температура от сварочной дуги приводит к перегреву места сварки и способствует испарению легирующих включений, отвечающих за антикоррозийные характеристики.

Предлагаем ознакомиться:  Сварка титана и его сплавов, технология сварки аргоном, особенности сварки титановых труб полуавтоматом, электронно-лучевая сварка

Из-за этого проведя сварку нержавейки электродом в домашних условиях, через некоторое время обнаруживается коррозия в местонахождении сварочного шва. Поэтому следует правильно подбирать режим работы аппарата и шов производить слева направо и сверху вниз поочередно, для предотвращения перегрева в зоне нахождения шва.

Также проблемой является реакция углерода на появление в сварочном месте кислорода, что способствует образованию газа в зоне застывающего шовного соединения и появлению значительных пор. Подобная проблема ведет к тому что электросварка нержавейки электродом становится невозможной.

Для предотвращения подобного явления место сварки должно быть максимально защищено от внешней среды с помощью защитного газа или специальной обмазки электродов, которая создает вокруг свариваемого места облако газа.

Как варить нержавейку электросваркой?

В промышленности и быту часто используется нержавеющая сталь. Благодаря своим антикоррозийным свойствам она хорошо подходит для долговечных водяных фильтров, емкостей под химическую промышленность, и в качестве бытовой тары. Некоторые монтирует из этого металла отопление или водопровод, чем увеличивают срок службы системы.

Как правильно варить нержавейку электродами знают опытные сварщики, чьи рекомендации есть на видео. Работа с этим материалом отличается от сваривания обычной стали. Поскольку данный металл ценят за его устойчивость к коррозии, то большинство изделий из него предназначены для работы с водой и под давлением.

Нержавеющая сталь обладает высоким коэффициентом расширения. Это означает то, что при нагреве расстояние между молекулами увеличивается больше, чем у других видов металлов. При остывании происходит обратный процесс, «стягивающий» изделие до первоначальных пропорций. Инородный металл, входящий в состав шва, и обладающий меньшим коэффициентом расширения, будет при этом «рваться», оставляя за собой микротрещины, дающие течь в работе начинающего сварщика. Это обязывает подбирать качественный присадочный материал (стержень электрода), способствующий взаимодействию основного и наплавляемого металла.

Второй проблемой в работе с нержавеющей сталью является ее низкая температура плавления. Сильный нагрев от электродуги приводит к тому, что сварочный участок перегревается, и легирующие элементы, отвечающие за антикоррозийные свойства, выгорают. В результате, получив герметичное соединение, можно обнаружить скорое появление следов ржавчины в месте проведения сварки. Эта особенность требует подбора правильных режимов сварки и ведения шва в шахматном порядке, чтобы предотвратить местный перегрев.

Третьей проблемой служит реакция углерода на попадание кислорода в сварочную ванну. Это приводит к выделению газа на поверхности кристаллизующегося шва, и образованию крупных пор. Сваривать металл становится практически невозможно. Чтобы предотвратить это явление, сварочная ванна должна хорошо защищаться от внешней среды. Для этого используют защитный газ или обмазку электродов, создающую газовое облако в зоне сварки.

Чтобы хорошо понимать, какими электродами варить нержавейку, стоит помнить о тепловом коэффициенте металла. Для этого подбираются стержни электродов, имеющие тот же состав, что и свариваемый элемент. Это обеспечивает взаимодействие основного и присадочного материалов, предупреждая появление дефектов.

Возможный вариант используемых электродов:

  • «ЦЛ-11». Это довольно дорогие расходные материалы, покрытые специальной обмазкой, и хорошо изолирующие сварочную ванну от внешних факторов воздействия. Металл стержня хорошо вплавляется в основной материал и создает прочное соединение.
  • «НЖ-13» являются еще одним подходящим расходным материалом. Они создают надежный шов с ударной вязкостью в 120 Дж/см, и предотвращают явление межкристаллитной коррозии. Отличие электродов состоит в образовании тонкого слоя шлака, который после остывания поверхности и сжатия материала до первоначального размера, отпадает самопроизвольно. Это ускоряет процесс обработки сварного соединения, когда требуется выполнить много швов.

Сварка нержавеющей стали электродами может выполняться и неплавящимся стержнем. Часто применяют вольфрам и его смеси. Электрическая дуга расплавляет кромки металла, используя их для формирования шва. Если между пластинами имеется зазор, или требуется соединение повышенной прочности, то дополнительно использую присадочную проволоку из материала, того же состава, что и основной.

Работа ведется в среде инертного газа, что требует дорогостоящего оборудования и повышенных расходов на сварку. Метод применяется там, где необходимо качественное соединение, способное работать под давлением.

Технология сварки

Работа с нержавейкой ведется по технологии, отличающейся от сварки обычной стали. Процесс включает в себя:

  • Зачистку поверхности от масла и иного мусора, краски. Попадание этих веществ будет излишне пенить сварочную ванну.
  • Разделка кромок выполняется при работе с металлом толще 4 мм. Делается скос в 45 градусов и выставляется зазор в 1 мм. При соединении деталей меньшей толщины, кромки не разделываются и зазор не предусматривается. Плотно сведенные пластины будут залогом красивого шва и предупредят потеки на обратной стороне.
  • При ответственных соединениях рекомендуется прокалить электроды при температуре 170 градусов.
  • Когда нержавеющая сталь толще 7 мм, стоит выполнить предварительный подогрев свариваемых частей до 150 градусов. Это позволит избежать резкого перепада температур.
  • После наложения прихваток, шов ведется электродом под наклоном в 45-60 градусов на себя или в сторону. Сварочная ванна характеризуется густотой, чем сильно отличается от сварки низкоуглеродистой стали. Формирование шва напоминает лепку из хорошо разогретого пластилина. К этому необходимо привыкнуть. Дуга должна быть короткой, и без колебательных движений.
  • Вести шов следует немного быстрее, чем при обычной сварке. Это поможет избежать перегрева поверхности и сохранить свойства нержавеющей стали.
  • После окончания работ нельзя поливать изделие водой, ввиду его коэффициента расширения. Металл должен остыть самостоятельно.
Предлагаем ознакомиться:  Как переоформить автомобиль на жену

Сварка нержавейки обычным электродом возможна, но чревата последствиями. Из-за разности материалов, совмещенных в зоне сварки (нержавеющая сталь основного металла и стержень электрода их низкоуглеродистой нелегированной стали) происходит внутреннее натяжение в околошовной зоне. По мере остывания поверхности будут слышны щелчки, свидетельствующие о появлении микротрещин.

Но заварить нержавейку обычным электродом для крепежа в фонтане, или иных не герметичных стыков, вполне возможно. Только применять это стоит в экстренном случае, как меру безысходности. Когда предстоит плановая работа необходимо подготовиться и приобрести соответствующие электроды по нержавейке.

Аппараты и режимы

Сварка нержавеющей стали производится на различных аппаратах, но наилучшие устройства — это те, которые выдают постоянный ток. Благодаря этому присадочный материал хорошо вплавляется в поверхность, а шов выглядит более ровно.

При отсутствии постоянного тока, можно воспользоваться инвертором, выдающим переменный ток с высокой частотой. Применяя соответствующие электроды и быстро ведя дугу, получится ровная поверхность с наплавленным слоем металла. Сварка на трансформаторном токе возможна, но отличается наплывами, поэтому использовать ее стоит на не ответственных стыках.

Толщина металла, мм Сила тока, А Напряжение, V Диаметр электрода, мм
1 30-40 12 2
1.5 40-60 13 2
3 80 15 2
4 100 16 3

Получение качественных швов при сварке нержавейки возможно, если соблюдать технологию сварки, выбрать аппарат с постоянным током или инвертор, и приобретя качественные электроды.

Поделись с друзьями

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.

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

  • 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

  • Электродуговая аргонная сварка, в которой используется вместо электрода нержавеющая проволока. Проволока поставляется без покрытия, а его функции выполняет защитный газ аргон.
Предлагаем ознакомиться:  Как продать квартиру где прописан ребенок

Электро-дуговая аргонная сварка

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

Типы используемых электродов

Чтобы узнать, как правильно варить нержавейку электродами, изначально нужно знать, что ее технически возможно сваривать и простыми электродами. Ели нет необходимых деталей тогда для сварки тонкой нержавейки электродом умелые мастера применяют подручные материалы.

Но следует учесть при использовании обычных электродов, качество шовного соединения становится намного меньше и применять такую технологию в промышленном производстве нельзя. Нужно использовать для сварки труб из нержавейки электродом, изделия с особым покрытием, предназначенным для работы нержавеющим материалом.

Марки наиболее часто применяемых электродов

  • Тип «ЦЛ-11» относится к достаточно дорогим изделиям покрытым особой обмазкой. Отлично изолируют место сварки от наружных воздействий, сталь стержня электрода прекрасно вплавляется металл нержавейки и сохраняет надежное соединение.
  • Марка «НЖ-13, применяя эти изделия вы создаете надежное соединение, обладающее ударной вязкостью не менее 125 Дж/см, не дает образовываться межкристаллитной коррозии. К достоинствам относится: образование небольшой толщины шлака, отпадающего самостоятельно после остывания шовного соединения. Это позволяет значительно уменьшить время обработки при больших объемах работ.

Технологический процесс

Процесс работ по свариванию нержавеющего материала имеет свою технологию, как сваривать нержавейку электродом указано ниже.

В первую очередь производится зачистка свариваемых поверхностей от грязи, маслянистых отложений, красочного покрытия и т. д. Присутствие таких веществ излишне вспенивает место наложения шва.

При соединении металлических пластин толщиной более 5 мм производится разделка кромок. Методом изготовления скосов в 45 градусов и зазором в 1 мм, при сварке изделий меньшей толщины подобная подготовка не производится.

Благодаря плотности совмещения деталей шов получается привлекательны и исключаются подтеки с обратной стороны. По окончании сварки металл не рекомендуется поливать водой остывать он должен постепенно и самостоятельно.

Сварочные аппараты, режимы работ

Сваривание деталей из нержавеющей стали ведется на разных устройствах, но к лучшим относятся — работающие на постоянном токе. При использовании такого аппарата материал для присадки идеально вплавляется в сварочный шов, и он выглядит красиво и гладко.

Если нет аппарата, работающего на «постоянке», рекомендуется воспользоваться для сварки нержавейки электродом инвертором. Такой аппарат питается от высокочастотного переменного напряжения. Используя требуемые по инструкции электроды и оперативно проводя дугу по поверхности, получите ровный шов с красиво наваренным металлом.

Если на объекте не имеется постоянного тока, вполне возможна работа на инверторе, питающимся от переменного напряжения с большой частотой. Используя требуемые высококачественные электроды и быстро проводя дугу, вы получите гладкую поверхность с аккуратно наваренным металлом. Сварочный процесс на трансформаторном токе также возможен, но отличается наплывами, поэтому применять его не рекомендуется в ответственных местах.

Для особо ответственных случаев лучше воспользоваться аргонно-дуговой сваркой с применением специальной проволоки, что обеспечит качественный результат.

Для получения качественного шва вы теперь знаете, как варить электродом по нержавейке с соблюдением технологии сварки, какой аппарат более подходит и какие приобретать электроды.

Загрузка ...
Adblock detector