Нержавеющая сталь сваривается несколькими способами. Распространены ручной (при помощи электродов) и аргонодуговой. Однако в данном материале речь пойдет о таком способе, как сварка нержавейки полуавтоматом. По эффективности он превосходит ранее названные. Специфика материала, особенности способа, поэтапные действия рассмотрены далее.
Особенности нержавеющей стали
Нержавейка отличается от обычной низкоуглеродистой стали тем, что в ее составе присутствует небольшое количество хрома. С одной стороны, это делает ее более устойчивой к воздействию кислот. 
С другой же — у металла снижается теплоотдача и проводимость тока. Это также отражается на ухудшении сопротивлению действия воды и химических веществ, а еще осложнением термической обработки.
Возникает резонный вопрос — какими способами выполнять неразъемное соединение заготовок и можно ли варить нержавейку полуавтоматом? Ручной способ хорош и востребован, но при серийном производстве он неэффективен. В чем же специфика обработки стали полуавтоматическими установками?
Особенности сварки
Рассматриваемый метод зарекомендовал себя как один из самых надежных по причине высокого качества шва и долговечности полученного соединения. Различают три способа сварки полуавтоматом:
- короткой дугой;
- с использованием струйного переноса;
- в среде углекислого газа.
Первый способ подходит для термообработки тонколистового металла. Достоинство метода — в малой вероятности прожигания стали. Второй способ зачастую исключает применение газа, но требует использования флюсовой проволоки (порошковой). Также понадобятся особые головки на полуавтоматический аппарат.
Импульсный метод также известен как сварка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа. Это наиболее точный способ, полностью контролируемый. Его преимущества:
- постепенная подача проволоки малыми количествами, предотвращающая разбрызгивание металла;
- малый расход проволоки;
- высокое качество шва;
- эффективность работы при серийном производстве.
Наиболее часто применяемый газ при сварке импульсным методом — аргон, однако на практике он не так хорош, как кажется. Опытные сварщики жалуются на обилие брызг и нестабильность дуги. По этой причине аргон в чистом виде никогда не используется — применяют лишь его смесь с углекислым газом в соотношении 98:2 или 95:5. Все промышленные работы проводятся при подобных пропорциях, при этом углекислота порой заменяется на чистый кислород. Аналогичные соотношения рекомендованы для сварки в домашних условиях.
Последовательность работы
Когда для сварки нержавеющей стали выбирается полуавтомат, предварительно выполняют ряд работ. Среди них:
- очистка и обезжиривание свариваемых поверхностей;
- обезвоживание места будущего шва (непродолжительный прогрев горелкой);
- подбор мощности установки и силы тока в зависимости от толщины деталей;
- подбор и закупка необходимых расходников в достаточном количестве (конкретнее о них рассказано ниже).
Не будем вдаваться в подробности, как сваривается нержавеющая сталь при помощи установок MIG/MAG — этому посвящены другие статьи ресурса. После работы необходимо провести ряд процедур, а именно:
- Устранение возможных деформаций. Для этого продукт сварки укладывают на наковальню, обрабатывают через гладилку оббивают молотком. Если в процессе сварки появился пузырь, его обрабатывают ударным инструментом сначала по периметру, постепенно приближаясь к центру.
- Обработка детали.
Включает три подэтапа:
- механическое воздействие (пескоструем, шлифмашинкой, щеткой и др.);
- травление (обработка швов веществами, разъедающими окалину; при появлении последней изделие покроется ржавчиной);
- пассивация (нанесение на поверхность средств, вызывающих появление пленки из оксида хрома; делается с целью улучшения устойчивости от коррозии).
Вкратце вы узнали, как правильно варить полуавтоматом нержавейку. Теперь — несколько слов о требуемых расходных материалах.
Что понадобится для процесса
К числу обязательных атрибутов относятся:
- сварочный аппарат типа MIG/MAG (полуавтоматический);
- стальная щетка (для удаления грубых брызг после окончания работ);
- баллон с газом;
- растворитель (противокоррозийный);
- присадочная проволока, предназначенная для сварки нержавеющих сталей в соответствии с ГОСТ 2246-70.
Конечно, стоит помнить про средства индивидуальной защиты — маску сварщика, рукавицы, брезентовая спецодежда и иже с ними.
Примером присадочной проволоки выступают изделия отечественной фирмы БАРС (например, БАРС ER-309LSi) или зарубежных производителей (BRIMA, ESAB, Linkoln Electric и ряд других).
Если вы собираетесь варить металл без использования газа, обязательно приобретите порошковую проволоку с функцией самозащиты.
Несколько полезных советов
Чтобы добиться оптимального результата, следует помнить про ряд особенностей процесса:
- В классическом случае (использование смеси аргона и углекислого газа) образуется обратная полярность, и лишь при сварке под флюсом — полярная.
- Электродная проволока вылетает на расстояние не более 12 мм. При сварке же между ней и поверхностью образуется зазор от 5 до 15 мм. При выполнении данных условий рабочий расход смеси углекислоты и аргона составит не более 13 куб.м/мин при установленном давлении до 0,2 атм. Если расход смеси понизить, качество шва станет неудовлетворительным.
- При сварке движение рабочего элемента осуществляется слева направо, а угол сварки должен смотреть назад от пользователя.
- Угол сварки выполняется в пределах 5-10 градусов, чтобы достичь хорошей проплавки заготовки, получить надежный и прочный шов. Способ хорош для толстолистового металла.
- При обработке тонких листов нержавейки можно увеличить шов путем наклона головки аппарата вперед — это уменьшит глубину проплавки, а риск прогорания детали насквозь сведется к нулю.
Некоторые сварщики рекомендуют изменять пропорции между углекислотой и аргоном до 70:30. Однако данное соотношение не обязательно соблюдать.
Как выбрать хороший полуавтомат
При сварке деталей из нержавеющей стали в домашних условиях сами детали редко являются очень толстыми, обычно не более 2-3 мм. По этой причине нужда покупать дорогостоящий полуавтомат для сварки нержавеющей стали отпадает. Его стоимость измеряется десятками и сотнями тысяч рублей, что по карману лишь средним и мелким предприятиям.
Однако производители сварочного оборудования разработали хорошие варианты для тех, кто прибегает к сварке время от времени. Для работ в домашних условиях достаточно мощности 10 кВт, чтобы сварить хромированную сталь. Стоят такие аппараты не дороже 25 тысяч рублей, а большой их ассортимент предлагается отечественными производителями.
Примером подобного полуавтомата выступает «Ресанта САИПА-165». Его характеристики:
- мощность — 5 кВт;
- напряжение дуги — от 17 до 26 В;
- максимальный потребляемый ток — 22 А;
- совместимость с проволокой диаметром от 0,6 до 0,9 мм;
- габариты — 300х140х270 мм;
- вес — 11,5 кг.
Оптимальный выбор для дачи, дома или гаража стоимостью 16 до 20 тысяч рублей. При благосклонности к отечественным товарам также стоит рассмотреть продукцию брендов «Сварог» и «ФЕБ».
Сварка нержавейки полуавтоматом — способ, учитывающий специфику обрабатываемого материала. Его итогом станут качественный сварной шов, минимум дефектов на поверхности, ее однородность. Если вам известны тонкости сварки нержавейки с помощью MIG/MAG, напишите об этом в комментариях. Также вы можете высказать свое мнение относительно того или иного сварочного полуавтомата, если пользовались им.
Нередко в качестве электрода для сваривания нержавейки используется сварочная порошковая проволока. Данный особенный вид сварочной проволоки имеет вид трубчатой проволоки, средина которой заполнена различными порошковыми смесями. В основном такая проволока наполнена металлическим порошком или флюсом.
При производстве данного типа сварочной проволоки изготовители точно соблюдают соотношение масс металлической оболочки и порошкового наполнителя. Данное соотношение выражается в пропорции 15/40%.
Порошковая сварочная проволока выполняет функцию электродного покрытия. Именно от этой своеобразной сердцевины напрямую зависит стабильность сварочного процесса и конечный результат работы.
В качестве сердцевины выступают 5 основных компонентов, таких как карбоно-флюоритные соединения, рутил-флюоритные соединения, рутил-органические соединения, флюоритные и рутиловые наполнители.
Каждый из перечисленных видов сердцевины используется в каждом отдельном случае. При правильном подборе сварочной проволоки обеспечивается стабильность и устойчивость сварочного процесса, который характеризуется равномерным горением, легкой отделимостью шлака от поверхности шва и прекрасно сформированным швом, который лишен дефектов. Прежде чем получить такой результат, требуется правильно подготовить свариваемую поверхность. На свариваемой поверхности ни в коем случае не должно быть ржавчины или загрязнений другого рода, например повреждений. В остальных случаях использование порошковой проволоки позволяет улучшить процесс сваривания и получить более качественный конечный результат работы.
От того, какую сварочную проволоку используют для сварки, зависит, ток какой полярности необходимо применять, а также стоит ли использовать защиту в виде углекислого газа. Например, если проводятся работы с применением рутиловых или рутил-флюоритовых проволок, рекомендуется использование углекислого газа при сваривании. Цена проволоки зависит не только от вида наполнителя, но и от того, из какого металла она изготовлена.
Для того чтобы добиться высокого качества сваривания, необходимо в точности следовать технологии сварки полуавтоматом. Сама технология подразумевает поддержание определенной длины дуги, а также постоянного вылета проволоки. Горелка вдоль кромок должна продвигаться вдоль кромок равномерно, а в случае необходимости требуется осуществлять поперечные колебательные движения.
Перемещение дуги должно производиться на высокой скорости под углом от 30 до 45 градусов. Если производится сваривание толщиной до 3 миллиметров, то поперечные колебания не имеют необходимости.
Перед тем как начинать сварочный процесс, необходимо в промежутке 25 – 30 секунд полностью удалить воздух из шлангов. Чтобы не допустить излишнее разбрызгивание флюса и расплавленного металла на кромках металла, не рекомендуется делать задержки пистолета с проволокой над поверхностью сварочного шва.
В отличие от обычной стали качественную сварку нержавейки полуавтоматом проведет не каждый мастер. Для получения надежного соединения необходимо учитывать ее особенности, правильно устанавливать параметры рабочего режима и выбирать расходные материалы. Успешность выполнения работ во многом зависит и от качества оборудования.
Особенности сварки нержавеющей стали
Легирующие добавки делают нержавейку стойкой к коррозии и кислотам, но одновременно она приобретает свойства затрудняющие сварку. По сравнению с обычной сталью теплопроводность снижается в два раза. Это затрудняет отвод тепла с места сварки, что приводит к перегреву металла, прожогу и выгоранию хрома. Для предотвращения этого явления сварку выполняют током на 15 — 20% меньше стандартного с дополнительным охлаждением заготовок.
У нержавейки высокий коэффициент теплового расширения, что приводит к растрескиванию шва и металла рядом с ним. Для его нейтрализации между заготовками оставляют большой зазор. Из-за высокого электрического сопротивления материала электроды для сварки нержавейки перегреваются, что не лучшим образом сказывается на качестве шва. Поэтому их обрезают до минимально возможного размера, чтобы не успевали раскалиться.
Узнав о сложностях, новички задаются вопросом: «Можно ли сваривать нержавейку полуавтоматом в домашних условиях?». Ответ, конечно, положительный. Для соединения заготовок используется три способа:
- короткая дуга;
- импульсный метод;
- струйный перенос.
Короткой дугой сваривают тонкую нержавейку, так как она снижает вероятность прожига. Методом струйного переноса соединяются толстостенные детали из нержавеющих сплавов на производстве. Сварка проводится с применением порошковой проволоки и специальных головок.
Для создания защитной среды при сварке импульсным методом используется смесь аргона с углекислотой. К преимуществам способа относятся:
- возможность соединения как тонких, так и толстых заготовок;
- подача проволоки короткими импульсами предотвращает разбрызгивание расплавленного металла;
- экономия присадочного материала;
- отличное качество соединения;
- высокая производительность.
Выбор материалов для сварки
Чтобы получить качественный шов, состав присадочной проволоки должен быть таким же, как у свариваемого металла. Лучше если содержание легирующих элементов будет немного больше. При использовании обычных марок соединение быстро заржавеет. Для сварки нержавейки легированной хромом выпускается порошковая и проволока с высоким содержанием никеля.
В первом варианте проволока покрыта защитным слоем, который при нагреве образует барьер, перекрывающий доступ воздуха в зону сварки. Поэтому можно работать полуавтоматом без газа. Однако из-за высокой стоимости материала и низкой стойкости к коррозии предпочтение чаще отдается сварке полуавтоматом в защитной среде никелевой проволокой. Она выпускается диаметром 0,13 — 6 мм. Для работы в домашних условиях достаточно 1 мм.
Сварку полуавтоматом нержавеющей стали можно проводить в среде углекислого газа, аргона и их смеси. Первый вариант наиболее дешевый, но из-за сильного разбрызгивания швы получаются грубыми. Аргон обходится значительно дороже, но зато эстетика соединения идеальна. При смешивании их достоинства складываются. В стандартном составе содержится 98% аргона и 2% углекислоты. Если к внешнему виду шва не предъявляется высоких требований, в среду аргона добавляют до 30% углекислого газа.
Диаметр неплавящегося электрода из металла выбирается в зависимости от толщины соединяемых заготовок. Если она не более 1 мм диаметр тоже 1 мм. При толщине до 4 мм — 1,6 мм. Более 4 мм — 2,5 мм.
Заключительные” работы
Под действием высокой температуры на заготовках могут появиться деформации в виде пузырей. Их удаляют легкими ударами молотка через гладилку, двигаясь от краев к центру. Если избавиться от пузыря не удалось, его нагревают газовой горелкой и повторяют операцию.
Поверхности, пострадавшие от брызг расплавленного металла, зачищаются металлической щеткой или абразивным инструментом. Для удаления со шва окалины, которая быстро покрывается ржавчиной, проводят обработку составами, растворяющими ее. Чтобы повысить устойчивость сварного соединения к коррозии на него наносят средства, способствующие образованию оксидной пленки хрома.
Полезные советы
Чтобы лучше знать, как сваривается нержавейка полуавтоматом полезно прислушаться к рекомендациям специалистов:
- сварка в среде любого газа выполняется током обратной полярности, а под флюсом прямой;
- расстояние между электродной проволокой и стыком выдерживается в пределах 5 — 15 мм;
- движение горелки удобней выполнять слева направо с наклоном от себя, чтобы она не загораживала шов;
- соединение толстостенных деталей выполняют под углом 5 — 10⁰, чтобы обеспечить глубокий проплав;
- при сварке тонкой нержавейки полуавтоматом горелку наклоняют вперед, уменьшая тем самым глубину провара и сводя риск прожога к нулю.
Несмотря на кажущуюся сложность процесса освоить сварку нержавейки полуавтоматом сможет любой желающий. Одной теории будет недостаточно, придется потренироваться на ненужных обрезках, чтобы набраться практического опыта. Приложенные усилия окупятся умением создавать качественные однородные швы, которые невозможно получить другими способами.
>